Разработка компактного ТГц лазера на свободных электронах для систем безопасности

Подробнее Мы выполнили проект настольного ТГц лазера на свободных электронах (ЛСЭ). Основной момент при проектировании ЛСЭ – снижение потерь излучения в резонаторе ЛСЭ, кроме потерь, непосредственно связанных с выводом излучения. Кроме того, для увеличения эффективности ЛСЭ и уменьшения его размера важно сократить число периодов и общую длину ондулятора. ЛСЭ состоит из микротрона с энергией ~5 МэВ, работающего на магнетронах, мощного электромагнитного спирального ондулятора с периодом ~25 мм и цилиндрического волноводного оптического резонатора. Общий диаметр микротрона составляет примерно 50 см, а ток макроимпульса превышает 50 мА. Предполагается, что размер этой системы будет 1x2 м². Условия создания осциллятора с малыми потерями и высоким коэффициентом усиления были исследованы с использованием 2D моделирования ЛСЭ. Обычная схема инжекции пучка электронов в ондулятор была оптимизирована посредством 3D моделирования траекторий пучка программой PIC. По результатам вычислений, средняя ТГц мощность будет 1 Вт с диапазоном перестройки излучения от 200 µm до 500 µm. Ожидается, что этот ЛСЭ будет использоваться для визуализации в реальном времени при проверках с целью обеспечения безопасности.

Ключевые слова:
настольный лазер на свободных электронах, терагерцевое излучение, проверка с целью обеспечения безопасности, лазер на свободных электронах
УДК 538.9
PACS number 41.60.Cr, 42.25.Hz, 42.25.Kb

Разработка компактного ТГц лазера на свободных электронах для систем безопасности