Генерация гармоник в экспериментах с лазерами на свободных электронах в рентгеновском диапазоне – теоретический анализ

Дано аналитическое описание генерации гармоник ондуляторного излучения в лазерах на свободных электронах в различных экспериментах в рентгеновском диапазоне. Выражения для формы линий спектра и интенсивности записаны явно в терминах обобщенных функций Бесселя и Эйри с учетом разброса энергии электронов, размера пучка, эмиттанса, расщепления линий спектра, постоянных компонент магнитного поля. Представленная теория хорошо объясняет спектр и интенсивность излучения гармоник во всех экспериментах на установках ЛСЭ SACLA, LCLS, PAL-XFEL, SwissFEL и др., в различных условиях c длинами волн в широком диапазоне, включая жесткое рентгеновское излучение.