Acceleration of particles by intensive electromagnetic fields in a vacuum with external magnetic field

Abstract

The possibilities and conditions of effective interaction, in particular acceleration, of charged particles by the field of an intense plane electromagnetic wave in the presence of an external constant magnetic field are considered. It is shown that the well-known conditions of cyclotron resonances require generalization. New conditions for the resonant interaction of charged particles are formulated, which contain not only the strength of the external magnetic field (as the well-known conditions of cyclotron resonances) but also the field strength of the wave. Cases of both small wave field strengths, so large, are considered. It is shown that new resonance conditions open up new possibilities for effective particle acceleration.

Розглянуто можливості та умови ефективної взаємодії, зокрема, прискорення заряджених частинок полем інтенсивної плоскої електромагнітної хвилі при наявності зовнішнього постійного магнітного поля. Показано, що відомі умови циклотронних резонансів вимагають узагальнення. Сформульовано нові умови резонансної взаємодії заряджених частинок, які містять не тільки напруженість зовнішнього магнітного поля (як відомі умови циклотронних резонансів), але і напруженість поля хвилі. Розглянуто випадки як малих напруженостей поля хвиль, так великих. Показано, що нові резонансні умови відкривають нові можливості ефективного прискорення частинок.

Рассмотрены возможности и условия эффективного взаимодействия, в частности, ускорения заряженных частиц полем интенсивной плоской электромагнитной волны при наличии внешнего постоянного магнитного поля. Показано, что известные условия циклотронных резонансов требуют обобщения. Сформулированы новые условия резонансного взаимодействия заряженных частиц, которые содержат не только напряженность внешнего магнитного поля (как известные условия циклотронных резонансов), но и напряженность поля волны. Рассмотрены случаи как малых напряженностей поля волн, так и больших. Показано, что новые резонансные условия открывают новые возможности эффективного ускорения частиц.