Автомодельная генерация импульсов при вынужденном рассеянии излучения на попутном электронном пучке

Представлены результаты исследования автомодельного характера генерации короткого импульса сверхзлучения в лазере на свободных электронах, в котором электромагнитная волна накачки рассеивается на попутном потоке электронов во встречную волну с понижением частоты. Найдено автомодельное решение уравнений нелинейной нестационарной теории взаимодействия электронного потока с попутной волной накачки и встречной сигнальной волной. Для сигнальной волны оно описывает импульс, который усиливается и одновременно сжимается в процессе распространения навстречу электронам. Приведены результаты численного моделирования генерации импульса сверхзлучения. Показано, что его эволюция проходит через две автомодельные стадии. На малых временах, пока эффект истощения накачки выражен слабо, параметры импульса эволюционируют по тем же автомодельным законам, что и в черенковской лампе обратной волны. Однако с течением времени потери энергии волной накачки становятся значительными и эволюция импульса выходит на новую автомодельную асимптотику, соответствующую найденному автомодельному решению.