A theory for a plasma wave wiggler has been described which employs the plasma whistler wave for producing laser radiation in a free-electron laser (FEL). While electromagnetically pumped FELs have been proven to be an effective means generating short wavelengths, practical difficulties occur in the design of these wigglers. For this reason, it is found that a plasma wave wiggler can be employed in concept with an electromagnetic wave wiggler due to both higher tunability and holding the focus of pump wave and e-beam over a significant distance to achieve a suitable amplification. Plasma in the presence of static magnetic field supports a plasma whistler wave. The plasma wiggler period can be tuned by varying the plasma density and/or ambient magnetic field. Electron trajectories have been analyzed using single particle dynamics and regimes of orbital stability have been demonstrated. A polynomial dispersion relation for electromagnetic and space-charge waves has then been derived, analytically. Numerical studies of the dispersion relation reveal that the growth rates are sensitive functions of the cyclotron frequency. It has been shown that by increasing the axial magnetic field strength (or cyclotron frequency), the growth rate for groups I and III orbits increases, while a growth decrement has been obtained for groups II and IV orbits.
プラズマ波ウィグラーの理論が記述されており、自由電子レーザー（FEL）においてレーザー放射を生成するためにプラズマホイッスラー波を利用している。電磁波励起FELは短波長を生成する有効な手段であることが実証されているが、これらのウィグラーの設計には実用的な困難が伴う。このため、プラズマ波ウィグラーは、電磁波ウィグラーと比較して、高い同調性と、ポンプ波と電子ビームの焦点を長距離にわたって維持できることから、概念的に有利であることが示されている。静磁場の存在下では、プラズマはプラズマホイッスラー波を支持する。プラズマウィグラーの周期は、プラズマ密度および/または周囲の磁場を変化させることによって同調可能である。電子軌道は単一粒子力学を用いて解析され、軌道安定性の領域が実証されている。その後、プラズマ波と空間電荷波のための多項式分散関係が解析的に導出されている。分散関係の数値的研究により、成長率はサイクロトロン周波数の敏感な関数であることが明らかになっている。軸方向の磁場強度（またはサイクロトロン周波数）を増加させると、グループIおよびIIIの軌道では成長率が増加する一方、グループIIおよびIVの軌道では成長率が減少することが示されている。