Трехмерное моделирование лазерного ускорения в обращенном лазере на свободных электронах

На основе известного в теории лазера на свободных электронах (ЛСЭ) метода разложения потенциала поля излучения по модам, связанным с источником, проведено численное трехмерное моделирование ускорения интенсивного электронного пучка в обращенном ЛСЭ (ОЛСЭ). Показано, что в ОЛСЭ можно ускорить электроны от 10 до 130 МэВ при токе пучка ${>1}$ кА на длине 1 м при мощности лазера ${\sim1}$ ТВт. Доля энергии лазерного излучения, передаваемая электронам, составляет при этом ${\sim10{-}30}$ %, доля ускоренных электронов от инжектированных ${\sim30}$ %, энергетический разброс в ускоренном пучке ${\sim1}$ %, нормированный эмиттанс и радиус $0.6\cdot10^{-2}$ рад $\cdot$ см и 0.2 мм (на входе $0.45\cdot10^{-2}$ и 0.5) соответственно. Исследована зависимость параметров ускоренного пучка электронов от резонансной фазы, входного тока пучка электронов, расположения фокуса лазерного пучка относительно начала ускорителя. Выполнены численные оценки допустимых погрешностей изготовления вигглера.