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Die spontane Strahlung, die von relativistischen Elektronen emittiert wird, die sich in einem Plasma-Fokus-Kanal einer Betatron-Bewegung unterziehen, wird analysiert, und Anwendungen für Plasma-Wakefeld-Beschleunigerexperimente sowie für den Ionenkanal-Laser (ICL) werden diskutiert. Wichtige Ähnlichkeiten und Unterschiede zwischen einem Freielektronenlaser (FEL) und einem ICL werden aufgezeigt. Es wird gezeigt, dass die Frequenz der spontanen Strahlung eine starke Funktion des Betatron-Stärkeparameters a(beta) ist, der eine ähnliche Rolle spielt wie der Wiggler-Stärkeparameter in einem konventionellen FEL. Für a(beta) > oder ungefähr 1 wird Strahlung in zahlreichen Harmonischen emittiert. Darüber hinaus ist a(beta) proportional zur Amplitude der Betatron-Bahn, die für jedes Elektron im Strahl variiert. Das von einem Elektronenstrahl emittierte Strahlungsspektrum wird berechnet, indem das Einzelelektronenspektrum über die Elektronendistibution gemittelt wird. Dies führt zu einer Frequenzverbreiterung des Strahlungsspektrums, was ernsthafte Grenzen für die Möglichkeit der Realisierung eines ICL setzt.
Esarey et al. (Mon,) studierten diese Frage.