Efeitos de distribuição de carga na instabilidade de estados com partículas aprisionadas em Free-Electron Lasers

• Ano de defesa: 2011
• Autor(a) principal: Peter, Eduardo Alcides
• Orientador(a): Rizzato, Felipe Barbedo
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Palavras-chave em Português: Física de plasmas; Laser; Ondas de plasma; Mapeamento de Poincaré; Feixes de partículas; Radiação eletromagnética
• Palavras-chave em Inglês: Poincaré maps; Free-electron laser; Ponderomotive potential; Wave breaking; Equilibrium distribution
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/10183/53126

O free-electron laser (FEL) surgiu como uma nova fonte de radiação eletromagnética. O presente trabalho trata do efeito de carga em um FEL específico: de passagem única; e, sendo que as interações relevantes são entre o feixe e o campo magnético e entre os elétrons (não são estudados os campos auto consistentes do laser). Encontram-se as equações de movimento de cada partícula dentro do poço e comparam-se os resultados analíticos com os resultados obtidos por simulação computacional, para os limites de povoamento dos elétrons em uma situação de equilíbrio. Posteriormente, se analisa o efeito de carga através dos mapas de Poincaré, introduzindo partículas com uma determinada distribuição inicial, dentro do potencial aprisionador. Conclui-se que a introdução de cargas aumenta o número de graus de liberdade do sistema, fazendo com que os mapas de Poincaré não sejam mais uma boa ferramenta para analisar a dinâmica do sistema. Observa-se, também, o fenômeno de quebra de onda no FEL através do efeito do balanço do potencial e de uma distribuição inicial de elétrons diferente da distribuição de equilíbrio.