論文の概要: Stochastic modeling of paraxial x-ray superfluorescence
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2303.00853v1
- Date: Wed, 1 Mar 2023 22:55:17 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-03-03 16:45:27.445995
- Title: Stochastic modeling of paraxial x-ray superfluorescence
- Title（参考訳）: パーアキシャルx線超蛍光の確率的モデリング
- Authors: Andrei Benediktovitch and Stasis Chuchurka and Aliaksei Halavanau and
\v{S}pela Kru\v{s}i\v{c} and Nina Rohringer
- Abstract要約: X線自然発光(ASE)と超蛍光(SF)のダイナミクスをモデル化する手法を提案する。
方程式は、最初の原理、近似、ステップ、刺激されたX線放射に特有の拡張から導かれる。
発達した形式主義は、刺激されたX線放射の全ての段階の記述に一様に適している。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: An approach to modeling the dynamics of x-ray amplified spontaneous emission
(ASE) and superfluorescence (SF) -- collective x-ray fluorescence emission
phenomenon initiated by intense X-ray Free Electron Laser pump pulse -- is
developed based on Stochastic Partial Differential Equations. The equations are
derived from the first principles, the approximations, derivation steps, and
extensions specific to stimulated x-ray emission are performed. The resulting
equations have a form of three-dimensional -- in paraxial approximation --
Maxwell-Bloch equations augmented with the noise terms for both field and
atomic variables. The derived noise terms possess specific correlation
properties that enable correct reconstruction of spontaneous emission. As a
result, the developed formalism is uniformly suitable for the description of
all stages of the stimulated x-ray emission: spontaneous emission, ASE, and
superfluorescence. Our numerical scheme circumvents the problem of run-away
trajectories which is typical for stochastic differential equations based on
positive P-representations. Numerical examples illustrating multiple properties
of the emitted field -- e.g., spatio-temporal coherence -- are presented. We
expect that the developed formalism will form a solid base for interpreting
stimulated x-ray emission spectroscopy data, modeling the X-ray Laser
Oscillator (XLO), and describing other experiments that employ x-ray
superfluorescence phenomena.
- Abstract（参考訳）: 強x線自由電子レーザーポンプパルスによる集団蛍光放出現象であるx線増幅自発発光(ase)と超蛍光(sf)のダイナミクスをモデル化するアプローチを確率的偏微分方程式に基づいて開発した。
方程式は第一原理から導かれ、近似、導出ステップ、および刺激されたX線放射に特有の拡張が行われる。
結果として得られる方程式は、場の変数と原子変数の両方のノイズ項で拡張された3次元の-準軸近似の-マクスウェル・ブロッホ方程式である。
導出雑音項は、自然放射の正確な再構成を可能にする特定の相関特性を有する。
結果として、発達したフォーマリズムは、自然発光、ASE、超蛍光といった、刺激されたX線放射の全てのステージの記述に一様である。
本手法は,確率微分方程式の正のP-表現に基づくランウェイトラジェクトリの問題を回避している。
放射された場の複数の特性(例えば時空間コヒーレンス)を示す数値例を示す。
我々は、X線放射分光データを解釈し、X線レーザーオシレータ(XLO)をモデル化し、X線超蛍光現象を用いた他の実験を記述するための固体基底を形成することを期待する。
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