Рыкованов С.Г.
Тимошенко А.Д.
Федотов А.М.
Малахов М.П.
Костюков И.Ю.
 Статья на сайте eLibrary

Рассмотрен учёт нелинейных аспектов эффекта Комптона при разработке узкополосных источников гамма-излучения, основанных на взаимодействии электронных пучков с лазерными импульсами. Исследование фокусируется на параметрах, релевантных для проекта, реализуемого в Национальном центре физики и математики (НЦФМ). Представлены оценки выхода фотонов и относительной ширины спектра, а также влияния параметров лазерных и электронных пучков на эти характеристики. Основное внимание уделено слабонелинейному режиму эффекта Комптона, в котором световое давление на электроны значимо, но не доминирует, а квантовые эффекты пренебрежимо малы. Для описания процессов генерации гамма-излучения и оптимизации параметров системы используются как аналитические расчёты, так и численное моделирование. Также обсуждается возможность исследования сильнонелинейного режима в рамках данного проекта. Полученные результаты будут применены для разработки высокоэффективных узкополосных гамма-источников.

На английском языке
On the role of nonlinearity of the Compton effect in the project of a narrow-band gamma-ray source at the russian National Center for Physics and Mathematics
Rykovanov S.G., Timoshenko A.D., Fedotov A.M., Malakhov M.P. and Kostyukov I.Yu.

The paper considers the account for nonlinear aspects of the Compton effect in the development of narrow-band gamma-ray sources based on the interaction of electron beams with laser pulses. The study focuses on the parameters relevant to the project implemented at the National Center for Physics and Mathematics. Estimates of the photon yield and the relative width of the spectrum, as well as the influence of laser and electron beam parameters on these characteristics are presented. The main attention is paid to the weakly nonlinear regime of the Compton effect, in which the light pressure on electrons is significant, but not dominant, and quantum effects are negligible. Both analytical calculations and numerical modeling are used to describe the gamma-ray generation processes and optimize the system parameters. The possibility of studying the strongly nonlinear regime within the framework of this project is also discussed. The obtained results contribute to the development of highly efficient narrow-band gamma-ray sources.

DOI: https://doi.org/10.52452/00213462_2024_67_10_829