A theoretical study of electron trajectories and gain in a planar wiggler free electron laser (FEL) with ion-channel guiding is presented. A kinetic description is given. The linearized Vlasov–Maxwell equations are solved to investigate the growth rate in a tenuous-beam limit for perturbation about a general beam equilibrium distribution function, and generated harmonics are discussed. Linear gain corresponding to FEL resonance for the case of mono-energetic beam is derived and continuous tuning by varying the ion-channel density, for the fundamental mode, is illustrated.
平面ウィグラー自由電子レーザー（FEL）におけるイオンチャネル導波を伴う電子軌道と利得の理論的研究を提示する。運動論的記述を与える。線形化されたVlasov–Maxwell方程式を解き、一般的な平衡分布関数に関する摂動に対する希薄ビーム極限での成長率を調べ、生成される高調波について議論する。単色ビームの場合のFEL共鳴に対応する線形利得を導出し、基本モードについてイオンチャネル密度を変化させることによる連続同調を例示する。