Equilibrium of intense electron beam in coaxial undulator with partially shielded cathode in guide homogeneous magnetic field

Abstract

For the initial radii of charged-particle beam in a coaxial magnetic undulator with partially shielded cathode we formulate the equilibrium equations, which enforce the defocusing self-electric field compensation by the longitudinal and azimuthal components of self-magnetic field of the electron beam and account for the undulator focusing through the first (leading) harmonic of the undulator magnetic field. Numerical solutions of the equilibrium equations in a coaxial magnetic undulator with shielded and non-shielded cathode are analyzed and compared.

Сформулированы уравнения равновесия для начальных радиусов электронного пучка, на которых дефокусирующее влияние собственного электрического поля компенсируется фокусирующими силами ондулятора и продольной и азимутальной компонент собственного магнитного поля электронного пучка с учетом первой (доминирующей) гармоники ондуляторного магнитного поля в коаксиальном магнитном ондуляторе с частично экранированным катодом. Сравниваются численные решения уравнений равновесия в коаксиальном магнитном ондуляторе с экранированным и неэкранированным катодами

Сформулювані рівняння рівноваги для початкових радіусів електронного пучка, на яких дефокусуючий вплив власного електричного поля компенсується фокусуючими силами ондулятора та поздовжньої і азимутальної компонент власного магнітного поля електронного пучка з урахуванням першої (домінуючої) гармоніки ондуляторного магнітного поля в коаксіальному магнітному ондуляторі з частково екранованим катодом. Порівнюються чисельні рішення рівнянь рівноваги в коаксіальному магнітному ондуляторі з екранованим та неекранованим катодами.