工作在可见和紫外波段的自由电子激光器

当前,人们非常关心自由电子激光器向短波长发展的问题。Madey论证了用直线加速器可能得到的自由电子激光短波极限为1μm。我们提出利用自由电子激光器的谐波辐射,在直线加速器上,可望得到可见光和紫外波段的短波长激光。实现自由电子激光器谐波输出的关键是建立高K值的Wiggler磁场。我们从理论上分析了自由电子激光器辐射谱和增益的非线     

自由电子激光器：未来的亮光源

多年来，光学研究人员的一个目标是在现有其它光源很弱发射的波长上产生相干辐射。自由电子激光器（ＦＥＬ）迅速填补了较普通光源留下的电磁波谱空白。由于自由电子激光器能产生高峰值功率和高平均功率以及波长的可调谐性，它是很诱人的。与普通激光器相比，自由电子激光...     

辐射泵浦的自由电子激光器工作条件

分析研究了利用微波束或者光束泵浦自由电子激光器的工作条件。结果表明,辐射的相干时间是重要参数。只有时间足够长的辐射束,才能做自由电子激光器的 Wiggler。     

自由电子激光辐射和迴旋辐射的比较研究

在自由电子激光器中一般存在两种受激辐射形式:自由电子激光辐射和迴旋辐射。本文从理论上阐明,如果电子束的初始横向速度较大,自由电子激光器的参数选用不当,则迴旋辐射将占优势,特别当电子束能量较低时,产生迴旋辐射的倾向更大。但是迴旋辐射并不具有双重多普勒频率上漂移的特性,由于受轴向磁场强度的限制,在电子束能量较高时,其辐射频率要比自由电子激光辐射频率低得多。因此在自由电子激光器的实验研究中,如何区别这两种辐射,并有效地抑制迴旋辐射,是一个十分重要的课题。     

自由电子激光器

本文从理论和实验方面评述了自由电子激光器。首先讨论高速电子束穿过螺线摆动器时发射的光谱。当光脉冲与电子一起穿过螺线摆动器时，电子受迫发出同样频率的光。计算了由这种感应辐射而获得的增益。然后介绍了斯坦福关于感应辐射自由电子激光器实验的一些具体细节。最后讨论有关自由电子激光器的一些问题。     

我国第一台自由电子激光器投入运转

本文报道国内首次获得自由电子激光器辐射输出的实验结果.这是台基于受激喇曼散射的自由电子激光器.     

自由电子激光器交叉通道腔的硬量子振荡

提出并讨论了自由电子激光器交叉通道腔内大功率可调谐硬辐射振荡的新方法。γ量子是自由电子激光器腔内辐射与电子逆康普顿散射时产生的。使用交叉通道腔可显著提高腔内辐射功率，从而提高γ辐射功率．并且可消除腔镜厚层损耗，解决了硬辐射输出问题。     

用于铀浓缩的自由电子激光器

日本原子能研究所即将开始研究浓缩铀的自由电子激光器。当自由电子轨道因磁场作用而偏移时，自由电子激光器即能得到激光辐射。所得的激光具有任意波长，也可以借助电子加速方法而增加输出。     

行波场Wiggler自由电子激光器

分析了辐射行波场Wiggler自由电子激光器的工作状态,计算了激光器的增益,分析了获得正增益的条件。     

真空紫外和X射线自由电子激光器

直线加速器的最新进展，激光驱动低发射度电子枪的新发展和超高精度长摆动器的可行性，开创了以自放大自发辐射（SASE）为基础建立单程自由电子激光器（FEL）的可能性。这种自由电子激光器有可能在真空紫外和X射线区提供极强，偏振、超短脉冲的辐射。除了它们的高峰值亮度和平均亮度，光子能量的可调谐性和辐射的横向相干性都将使这种自由电子激光器成为无可匹敌的光源。关于真空紫外和X射线自由电子激光器世界范围的几项课题已经启动。汉堡德国电子同步加速器（DESY）的真空紫外自由电子激光器（VUV-FEL）上，首次在真空紫外区观察到激光发射。讨论了以自放大自发辐射为基础的自由电子激光器工作原理及元件；提出了克服统计起伏和增加纵向相干性的方案，给出了与这种自由电子激光有关的基础研究和应用研究例子。     

自由电子激光器及其发展

本文给出了自由电子激光器的工作原理、基本特性和主要应用领域。综述丁世界各国自由电子激光器的研究状况和发展水乎。指出发展自由电子激光器的关键技术是提高电子束的亮度。最后简要介绍了我国自由电子激光的研究状况和发展潜力。     

欧洲自由电子激光研究进展

介绍了欧洲从事自由电子激光研究的几个重要实验室的概况和研究进展.简要分析了近期欧洲在发展短波长、高输出功率、高效率自由电子激光方面的相关计划和发展情况.     

平面形自由电子激光器中的边带不稳定性

本文对平面形自由电子激光器中的边带不稳定性进行了动力学研究。提供了一种处理平面形和螺旋形自由电子激光边带不稳定性的方法,同时解释了平面形自由电子激光边带不稳定性的特点。     

Simplified small signal gain calculations in free electron lasers

A method proposed recently is used for the evaluation of the small signal gain in various free electron laser configurations. The theory is applied to (a) the wigglerfree free electron laser with a uniform axial guide magnetic field and arbitrary direction of propagation of the amplified radiation and (b) the free electron laser with the axially modulated guide field (lowbitron). It is demonstrated that the new approach simplifies the gain calculation significantly in comparison with the traditional method.     

三毫米波喇曼自由电子激光器实验研究

研制出新型小周期波荡器，报道三毫米波拉曼自由电子激光器实验。采用Ｉｃｍ周期双绕螺旋线波荡器，在相同加速器能量下，自由电子激光输出波长由８ｍｍ缩短到３ｍｍ。输出功率为１ＭＷ，效率为０．６６％。     

THE TRANSVERSAL GEOMETRIC EFFECTS IN A FREE ELECTRON LASER

The effects of a beam thickness and a conducting wall in a free electron laser with a linearlypolarized wiggler magnetic field and an axial magnetic field are investigated within the framework of fluid-Maxwell equations.The growth rate of free electron laser instability is obtained,in which the nonlinear bulkand surface current density are simultaneously considered.The numerical calculations indicate that the bulkcoupling is dominant.There is an optimum beam thickness and separation between the conducting walls forwhich the growth rate is maximum.     

摆动器空间周期长度改变的自由电子激光器

采用空间周期长度λ_g沿相对论电子束传播方向递减的摆动器,同样地可以保证在整个相互作用长度上,泵浦场和光辐射场之间的相位差维持恒定数值,因而增益系数也是恒定数值。由此可以提高自由电子激光器的能量转换效率。文内同时给出周期长度λ_g的形式,并且用做放大器或激光振荡器λ_g取的递变形式是不同的。     

自由电子激光器的横向几何效应

以具有轴向磁场和线偏振摆动器场的自由电子激光器为例研究了波导壁和电子束厚度对自由电子激光不稳定性的影响。用流体力学方法推得了辐射波(TE模)和TM模的耦合方程组,将解得的电磁场代入电子束表面的边界条件便得到色散关系和不稳定性的增长率。数值结果表明体耦合的贡献远大于面电流密度耦合的贡献。存在一个最佳厚度和波导壁距离,此时增长率为极大。     

Resotron: A Novel Tunable Millimeter and Submillimeter Wave Source of Radiation

The need for tunable radiation sources in the millimeter and submillimeter range for spectroscopic purposes is still a research area of great interest. The tunable radiation source, proposed in this paper, is a special free electron laser device with the prerequisite of low electron energy. The output power density in the millimeter (GHz)-range is of the order of MW/cm² and in the submillimeter (THz)-range of the order of kW/cm². The device consists of an electron source with electron optics, wiggler/microwiggler, and a longitudinal magnetic field. The wiggler for the THz-regime has a very short wiggler period of approximately 400 μm and could be manufactured with laser micromachining techniques. The free electron laser operates in magnetoresonance and shows surprisingly stable electron orbits and therefore narrow output frequencies. Computational results of the temporal behavior of the output power done with a multi-frequency code are reported.     

自由电子抽运X射线激光的理论探讨

X射线激光是激光物理与等离子物理中的一个重要研究领域。目前，X射线激光研究多采用毛细管放电、高功率激光的多脉冲和短脉冲等抽运方式，而且绝大多数研究局限于软X射线波段。借鉴自由电子激光器的组成结构，提出一种产生X射线激光的新方案：用钨制成毛细管的空心电极取代自由电子激光器内的摇摆器，内充特定金属蒸气，如铜蒸气之类，使自由电子激光器变成自由电子抽运X射线激光器。运用电子碰撞电离、强流粒子束平衡体系理论方程与等离子复合特性等理论对这种新型X射线激光器的工作原理及其方案的可行性作了进一步的理论分析与探讨。