Возбуждение импульсов поверхностных электромагнитных волн электронными сгустками

Abstract

Исследовано переходное излучение поверхностных электромагнитных волн нерелятивистским электронным сгустком, пересекающим границу раздела вакуум-полупроводник. Сгусток имеет вид эллипсоида вращения с равномерным распределением заряда по объему и движется вдоль нормали к границе раздела сред. Учтена диссипация энергии излучения в полупроводнике. Показано, что спектр переходного излучения поверхностных волн имеет вид импульса, ширина которого соизмерима с его средней частотой. Появление максимумов спектральной плотности излучения связано с выполнением определенных резонансных соотношений между размерами сгустка, длиной волны излучения и длиной волны Ван Кампена. Установлено, что существуют такие значения размеров сгустка, при которых коэффициент полезного действия, равный отношению энергии излучения к суммарной кинетической энергии частиц сгустка, имеет максимум.