影响单电子非线性汤姆孙散射因素的研究

摘要

应用电子汤姆孙散射的经典理论,通过理论分析和计算机模拟,研究了超短超强激光脉冲作用下电子产生的辐射脉冲的性质.计算表明,在这种情况下,电子的辐射通常以阿秒脉冲列的形式出现.讨论了不同激光场参数(包括激光强度、脉宽、初相位和偏振态)、不同电子初始状态(初始速度和位置)对辐射脉冲的时间和空间特性的影响.通常在相对论光强条件下,激光强度越大,电子辐射越强,脉宽越窄,中心频率越大,并且方向性越好;电子在线偏振激光中产生的辐射效率,比在同样强度下圆偏振激光中产生的效率更高;无论入射光是线偏振光,还是圆偏振光,辐射场呈现较复杂的偏振态,并且它与辐射方向有关.当电子具有一定的初始能量时,通常辐射场的振幅随电子初始能量的增大而增大.不管电子的初始能量以及运动方向如何,做相对论运动的电子产生的辐射趋向于出现在靠近电子运动方向的角度区域.