有矩形波导和线性摆动器的自由电子激光器的特性研究

本文研究圆柱电子束通过矩形波导和线性摆动器时产生相干辐射的特性。用线性化弗拉索夫-麦克斯韦方程分析了因对自洽的电子束平衡态引起扰动产生的不稳定性。导出了TMmn模的色散方程并数值计算了辐射频率和增长率与电子束能量、轴向磁场、摆动器强度和波长以及电子束半径的关系。     

新型离子波纹摆动器自由电子激光器

在离子波纹激光器的基础上,改变电子束的入射方向,并做某种限制,从而设计出"无纵向电场分量的离子波纹摆动器",使纵向电场分量的不利影响完全消除,并给出了小振幅条件下的自发辐射谱分布和小信号增益,从而证明该设计至少在理论上是可行的.(OC15)     

新型摆动器自由电子的自发辐射

Ｓ．Ｐｉｎｈａｓ于１９９０年提出一种新型摆动器－－磁场与纵向坐标无关摆动器。本文在Ｓ．Ｐｉｎｈａｓ工作的基础上，利用广义Ｂｅｓｓｅｌ函数计算了电子在这种摆动器中运动产生的自发辐射强度分布，得到了一筱较普遍的自发辐射谱表达式。结果表明：新型摆动顺自由电子的自发辐射谱与普通平面摆动器自由电子的自发辐射谱相似，谱线 形状由ｓｉｎｃ（η）函数决定。     

有轴向磁场的平面摆动器自由电子激光

研究了电子在有同向磁场的平面摆动器中的自发辐射和谐波相干辐射，得到了一个较普遍的自发辐射谱表达式和谐波自由电子激光的增益。当电子的能量较高或者沿摆动器轴线观察时，辐射是椭圆极化的，适当附加轴向磁场，可以提高激光增益，对于较低次谐波，增益提高更明显。     

行波磁场摆动器产生自由电子激光的初步研究

在一定放置的线圈中通以正弦交流电时,其附近空间就会产生一个正弦行波磁场,磁场的极距和行波的速度都可以通过输入的频率加以调节。相对论性电子在这种摆动器中的散射波长比较短,而能量因子值可以变,这既有利于向短波长方向发展,又有助于自由电子激光器的小型化。     

磁场与纵向座标无关的摆动器的研究

利用叠加原理计算了Ｓｈｌｏｍｏ Ｐｉｎｈａｓ提出的一种新型摆动器的空间磁场分布并对其进行了数值模拟分析。     

以长直载流导线磁场作摆动器场的自由电子激光的Madey定理

Ｓ．Ｐｉｎｈａｓ提出以长直载流导线磁场作为摆动器场产生自由电子激光的新思想。本文利用单粒子理论推导出了反映自发辐射与受激辐相关第的Ｍａｄｅｙ定理在这种磁场中的对应形式。结果表明：Ｍａｄｅｙ定理的第一部分形式不变；而第二部分有相似形式，但相关一个倍乘因子。     

面电流摆动器与线电流摆动器自由电子激光理论

从电子轨迹的相似性出发，用类比的方法得到了面电流摆动器和线电流摆动器自由电子激光的自发辐射谱；然后用单粒子理论推导出了自发辐射与受激光辐射的关系，根据这种关系求出了两种电流摆动器自由电子激光的小信号增益。     

静电自由电子激光摆动器

静电自由电子激光使用静电摆动场代替静磁摆动场产生相干受激辐射。本文提出了一种静电自由电子激光摆动器。这种摆动器可以产生周期从3cm到5mm,辐值比较大的圆极化摆动场,有利于自由电子激光的进一步研究。     

变周期wiggler自由电子激光器

分析了由于相对论电子在wiggler内传播过程中,相对论因子丁不断地减小,引起辐射频率移动,致使激光器的增益下降。提出采用空间周期随电子传播方向变化的wiegler,可维持辐射频率不变,从而提高激光增益。文中给出空间周期可采用的变化规律。     

等离子体波摆动器中电子运动的混沌特性

本文用Ｐｏｉｎｃａｒｅ截面及Ｌｙａｐｕｎｏｖ指数两种方法，研究了新型的等离子体波摆动器中电子运动的混沌特性，结果表明，当摆动器强度增大时电子从规则运动向混沌状态发展，这是提高自由电子激光输出功率时必须解决的一个重大课题。     

二维摆动磁场自由电子激光自发辐射的频谱特性

本文对二维摆动磁场自由电子激光的自发辐射频谱进行了理论分析，并对分析结果进行了数值计算。计算结果表明，采用ｌ（ｌｋ２＝ｋｙ）值不同的二维摆动磁场，可以增强第ｌ次谐波的自发辐射强度，从而能够有选择地实现自由电子激光的高次谐波运转。     

电磁波泵浦的自由电子激光器

本文研究了电磁波泵浦的自由电子激光器。从跃变磁场结构出来的大半径迴旋环形电子束通过圆柱形波导与圆柱形波导的TE11模入射电磁波相作用。利用电子束的弗拉索夫分布函数理论和三维波导模的波动方程求得在康普顿区域中的散射波色散关系。通过数值分析,讨论了轴向引导磁场,电子束能量,电子迴旋比和电子束环的径向位置等与散射波频率和增长率的关系。     

无纵向电场分量离子波纹摆动器自由电子激光

本文在离子波纹摆动器中,提出改变电子束的入射方向,保证离子波纹场的纵向分量为零,从而消除了纵向电场对离子波纹摆动器的影响,在小振幅条件下,给出了摆动器的工作方程,导出了束电子的运动轨迹和自发辐射谱分布。