Accelerating of the electrons of electron bunches in a waveguide loaded dielectric structure

Abstract

The paper presents some results of experimental studies of the excitation of wake fields and the acceleration of electrons in waveguide-dielectric structures (DS) upon injection of a sequence of electron bunches into them. Experiments have shown an increase in the amplitude of the wake wave and the acceleration of a small fraction of electrons when the wavelength of the excited field is equal to the doubled bunch length. A simple physical model of the observed phenomenon is given. Also, the paper proposes a method for accelerating a part of each electron bunch in the steady-state mode of the resonator dielectric structure. Some of the electrons are “cut out” by the collimator and enter the accelerating phase of the previously excited wake wave. The wave is displaced due to the difference in the distances traveled by the wave and the accelerated part of the electrons.

Представлені деякі результати експериментальних досліджень збудження кільватерних полів і прискорення електронів в хвилеводно-діелектричних структурах при інжекції в них послідовності електронних згустків. Експерименти показали збільшення амплітуди кільватерної хвилі і прискорення невеликої частини електронів при рівності довжини хвилі збуджуваного поля подвоєній довжині згустку. Дана проста фізична модель цього явища. Також у роботі запропоновано спосіб прискорення частини кожного електронного згустку в сталому режимі резонаторної діелектричної структури. Частина електронів «вирізується» коліматором і потрапляє в прискорюючу фазу збудженої раніше кільватерну хвилю. Хвиля зміщується за рахунок різниці в відстанях, що проходять хвиля і прискорювана частина електронів.

Представлены некоторые результаты экспериментальных исследований возбуждения кильватерных полей и ускорения электронов в волноводно-диэлектрических структурах при инжекции в них последовательности электронных сгустков. Эксперименты показали увеличение амплитуды кильватерной волны и ускорение небольшой части электронов при равенстве длины волны возбужденного поля удвоенной длине сгустка. Дана простая физическая модель наблюдаемого явления. Также в работе предложен способ ускорения части каждого электронного сгустка в установившемся режиме резонаторной диэлектрической структуры. Часть электронов «вырезается» коллиматором и попадает в ускоряющую фазу возбужденной ранее кильватерной волны. Волна смещается за счет разницы в расстояниях, проходимых волной и ускоряемой частью электронов.