Hermitian介質(zhì)及圓柱亞波長(zhǎng)孔陣列中電子輻射及互作用的研究.pdf

1、在太赫茲科學(xué)技術(shù)的研究工作中，太赫茲輻射源是一個(gè)急待解決的問(wèn)題。無(wú)論是從科學(xué)研究的角度還是從應(yīng)用角度看，一個(gè)便于使用又具有良好性能的太赫茲輻射源就是科學(xué)家們追求的目標(biāo)。因此本論文主要研究電子束在各向異性Hermitian介質(zhì)中以及新型圓柱型亞波長(zhǎng)孔陣列結(jié)構(gòu)中的輻射特性以及互作用機(jī)理，旨在為相關(guān)太赫茲源的研究、發(fā)展提供理論依據(jù)及新思路。
　　 本論文主要從理論到模擬研究、從基礎(chǔ)到應(yīng)用，通過(guò)對(duì)各向異性Hermitian介質(zhì)Chere

2、nkov輻射理論體系的建立引申到電子在亞波長(zhǎng)孔陣列結(jié)構(gòu)中的輻射現(xiàn)象，再將電子束與亞波長(zhǎng)孔陣列結(jié)構(gòu)相結(jié)合研究該結(jié)構(gòu)中注波互作用過(guò)程。
　　 本論文主要研究?jī)?nèi)容及所得到的成果如下：
　　 1.本文對(duì)電子在Hermitian介質(zhì)中的Cherenkov輻射進(jìn)行了詳盡的討論，建立了較為完整的理論體系，得到了輻射場(chǎng)解析表達(dá)式、輻射功率表達(dá)式等，對(duì)其輻射條件、特征值、相速、群速、輻射功率進(jìn)行了研究。結(jié)果表明帶電粒子在各向異性介質(zhì)中激發(fā)

3、的Cherenkov輻射必須要考慮電荷和電流同時(shí)對(duì)輻射場(chǎng)的貢獻(xiàn)；Hermitan介質(zhì)中的Cherenkov輻射能向外輻射出兩個(gè)模式，一個(gè)是通?？梢韵蛲廨椛涞摹皁”模，一個(gè)則是往往以局域場(chǎng)出現(xiàn)的“e”模。當(dāng)滿足特殊條件時(shí)，兩個(gè)模式仍然可以同時(shí)向外輻射，這個(gè)結(jié)果有別于傳統(tǒng)的在各向同性色散介質(zhì)中的Cherenkov輻射。此外，Hermitan介質(zhì)中Cherenkov輻射的輻射場(chǎng)相速大于群速。
　　 2.本文研究了Hermitian介質(zhì)

4、中的Cherenkov輻射精細(xì)結(jié)構(gòu)出現(xiàn)的原因，得出該現(xiàn)象是帶電粒子在有損Hermitian介質(zhì)中Cherenkov輻射固有的一種特殊物理現(xiàn)象，它的出現(xiàn)主要因?yàn)檩椛鋱?chǎng)群速比相速小。
　　 3.本文研究了運(yùn)動(dòng)Hermitian介質(zhì)中的Cherenkov輻射，討論了介質(zhì)運(yùn)動(dòng)速度對(duì)輻射場(chǎng)特征值、輻射條件、輻射功率的影響，結(jié)果表明在運(yùn)動(dòng)Hermitian介質(zhì)中的Cherenkov輻射同樣存在兩個(gè)不同的輻射模式。并且介質(zhì)運(yùn)動(dòng)速度對(duì)“e”模影

5、響十分大，隨著速度的增加“e”模場(chǎng)強(qiáng)迅速減小，而“o”模影響則較小。并且在運(yùn)動(dòng)介質(zhì)中同樣存在輻射場(chǎng)相速大于群速的情況，當(dāng)考慮損耗時(shí)也同樣存在精細(xì)結(jié)構(gòu)現(xiàn)象。
　　 4.基于Hermitian介質(zhì)中Cherenkov輻射的研究本文對(duì)電子在圓柱型亞波長(zhǎng)孔陣列結(jié)構(gòu)中輻射現(xiàn)象進(jìn)行了研究。發(fā)現(xiàn)，電子在這種結(jié)構(gòu)中輻射場(chǎng)分布明顯與傳統(tǒng)光柵有所不同，其角向場(chǎng)分布由于周期孔陣列的出現(xiàn)也呈周期分布。鑒于此我們對(duì)電子束在這種結(jié)構(gòu)中的互作用以及該結(jié)構(gòu)高頻