Cherenkov radiation of the electron bunch in dielectric media with frequency dispersion

Abstract

Excitation of the Cherenkov electromagnetic radiation by a relativistic electron bunch in a dielectric waveguide is considered taking into account the frequency dispersion of the dielectric permittivity. Electric polarization in an isotropic dielectric medium and, accordingly, polarization charges and currents induced by the Coulomb electric field of a relativistic electron bunch are determined. The spatial-temporal structure of the excited wakefield in a dielectric waveguide is obtained and investigated. It is shown that the excited field consists of a potential polarization electric field and a set of eigen electromagnetic waves of the dielectric waveguide.

Розглядається збудження черенківського електромагнітного випромінювання релятивістським електронним згустком у діелектричному хвилеводі з урахуванням частотної дисперсії діелектричної проникності. Визначено електричну поляризацію в ізотропному діелектричному середовищі і, відповідно, поляризаційні заряди та струми, індуковані кулонівським електричним полем релятивістського електронного пучка. Отримано та досліджено просторово-часову структуру збудженого кільватерного поля в діелектричному хвилеводі. Показано, що збуджене поле складається з потенційного поляризаційного електричного поля та набору власних електромагнітних хвиль діелектричного хвилеводу.

Рассматривается возбуждение черенковского электромагнитного излучения релятивистским электронным пучком в диэлектрическом волноводе с учетом частотной дисперсии диэлектрической проницаемости. Определены электрическая поляризация в изотропной диэлектрической среде и, соответственно, поляризационные заряды и токи, индуцированные кулоновским электрическим полем релятивистского электронного пучка. Получена и исследована пространственно-временная структура возбужденного волнового поля в диэлектрическом волноводе. Показано, что возбужденное поле состоит из электрического поля потенциальной поляризации и множества собственных электромагнитных волн диэлектрического волновода.