論文の概要: Stochastic modeling of x-ray superfluorescence
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2303.00853v2
- Date: Wed, 17 May 2023 12:59:39 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-05-18 19:57:43.929978
- Title: Stochastic modeling of x-ray superfluorescence
- Title(参考訳): X線超蛍光の確率モデリング
- Authors: Andrei Benediktovitch and Stasis Chuchurka and \v{S}pela
Kru\v{s}i\v{c} and Aliaksei Halavanau and Nina Rohringer
- Abstract要約: X線増幅自然発光と超蛍光のダイナミクスをモデル化する手法を提案する。
方程式は第一導出原理から導出され、刺激されたX線放射に特有の近似、ステップ、拡張が提示される。
結果として、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普遍的に適している。
- 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
and superfluorescence -- the phenomenon of collective x-ray emission initiated
by intense pulses of X-ray Free Electron Lasers -- is developed based on
stochastic partial differential equations. The equations are derived from first
principles, and the relevant approximations, derivation steps, and extensions
specific to stimulated x-ray emission are presented. The resulting equations
have a form of three-dimensional generalized Maxwell-Bloch equations augmented
with noise terms for both field and atomic variables. The derived noise terms
possess specific correlation properties that enable the correct reconstruction
of spontaneous emission. As a result, the developed formalism is universally
suitable for the description of all stages of stimulated x-ray emission:
spontaneous emission, amplified spontaneous emission, and superfluorescence.
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 measurements, modeling x-ray laser oscillators, and describing
other experiments that employ x-ray superfluorescence.
- Abstract(参考訳): x線自由電子レーザーの激しいパルスによって引き起こされる集団x線放出現象であるx線増幅自発発光と超蛍光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出され、関連する近似、導出ステップ、および励起x線放射に特有の拡張が提示される。
結果として得られる方程式は、場変数と原子変数の両方のノイズ項で拡張された3次元の一般化マックスウェル・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、発達した形式主義は、自発放出、増幅自発放出、超蛍光といった、刺激されたX線放射の全ての段階の記述に普遍的に適している。
放出された場(例えば時空間コヒーレンス)の複数の特性を示す数値的な例を示す。
我々は、X線放射分光測定、X線レーザー発振器のモデリング、およびX線超蛍光を用いた他の実験を解釈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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