نقش فرکانس موج ویسلر و فرکانس سیکلوترونی در مکانیسم اشباع یک لیزر الکترون آزاد با ویگلرویسلری

در این تحقیق هدف آن است که توان خروجی لیزر الکترون آزاد که در حضور یک ویگلر ویسلری پلاسمایی عمل می کند را محاسبه و شبیه سازی نماییم. الکترون های باریکه الکترونی که در راستای محوری با سرعت نسبیتی در یک پلاسمای مغناطیده در مجاورت میدان های الکتریکی و مغناطیسی ویگلر موج ویسلری حرکت می کنند، تحت تاثیر این میدان ها از راستای حرکت خود منحرف شده و شروع به نوسان می نمایند. معادلات حرکت الکترون های باریکه تحت تاثیر نیروی لورنتس محاسبه می شوند. این معادلات به همراه معادلات مربوط به میدان ناشی از باریکه الکترونی تشکیل 4+5N معادله دیفرانسیل کوپل شده مرتبه اول را می دهند که با روش رانگ - کوتا مرتبه چهارم به صورت عددی قابل حل می باشد. نتایج شبیه سازی نشان می دهند که با افزایش فرکانس سیکلوترونی طول اشباع بزرگتر و توان خروجی کمتر خواهد شد ولی با افزایش فرکانس پلاسمایی طول اشباع کوتاه تر و توان خروجی رشد ضعیفی خواهد داشت.