用于光束传能的静电加速自由电子激光器

本文提出使用静电加速自由电子激光器来产生高强度、连续、单模激光辐射的方案，如ＳＥ－ＬＥＮＥ工程所设想的那样用于空间高功率光束传能，利用目前静电加速器技术以及首先为圣巴巴拉加州大学自由电子激光器开发的电子枪和电子收集器光束恢复技术，来讨论两种基本自由电子激光器构造。     

可用于观察分子构造的新一代X射线激光器

新一代X射线激光器能用于研究蛋白质和其他生物分子的构造和行为。利用这种技术可以破解复杂的蛋白质和完整的病毒结构，甚至可能获得DNA的三维图像。X射线激光器被称作自由电子激光器。与传统激光器不同，自由电子激光器并不是通过光照或电流刺激某种物质发射光子，而是使用粒子加速器让极小的电子云穿过磁铁组，这些磁铁把电子推来推去，直到电子释放出光脉冲。     

最新超导激光的技术进展

世界上第一台运转的自由电子激光器，斯坦福大学超导自由电子激光器的最新变型,通过电子束两次循环经过直线加速器,使它从电子提取的能量较原来增加一倍左右,取得了另一次突破。     

美国研制出自由电子激光器

美国海军研究局和托马斯.杰斐逊国家加速器实验室的专家通过加速使电子获得了极高的能量,并在这种高能电子环境中开发出了激光。研究人员将其称为“自由电子”激光。之后,专家又制作出了能发射“自由电子”激光的激光器。其中,红外波段的激光能量最高,其功率可达10000W;紫外波段的激光功率为1000W。“自由电子”激光器能发出极短的光脉冲,其持续时间不足万亿分之一秒。美国海军机构和美宇航局都曾测试过“自由电子”激光器。专家认为,该激光器发射的红外波段能用来保卫水面舰艇。另外,“自由电子”激光器还能在生物医学、材料科学、纳米技…     

自由电子激光器放大微波脉冲达80兆瓦

最近自由电子激光器实验已取得峰值功率为兆瓦级的微波脉冲输出。虽然先前自由电子激光器微波实验中已观察到相近的输出，但这次报导的结果是首次排除回旋加速器共振的贡献，因为四极电子约束被用来代替轴向导磁场。     

自由电子激光器及其发展

本文阐述了自由电子激光器的基本工作原理及其类别。同时,还对高频直线加速器驱动的自由电子激光器、线性感应加速器驱动的自由电子激光器、储存环自由电子激光器振荡和远红外自由电子激光器进行描述。并详细论述其发展趋势。     

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。     

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。     

自由电子激光器获得创记录输出

美国能源部托马斯·杰菲森国家加速器装置的科学家已使该装置的自由电子激光器在 3.1μm处达到 1.72 k W的世界记录 ,将其推入可供许多实际应用的阶段。该激光器发射近衍射极限光束 ,以 18,37或 75 MHz的重复率产生约 1ps的脉冲。该装置 1998年 6月首次出光 ,当时的输出功率为 15 5 W,高于此类自由电子激光器输出的 10倍。此激光器由一超导射频直线加速器供能 ,后者又由一激光激励的电子源馈入 ;总长度约 5 0 m。电子源由将光电阴极蒸发出电子的倍频 Nd∶ YL F激光器组成 ,其重复率决定了自由电子激光的重复率。据该项目经理Fred Dylla…     

新型自由电子激光器

自由电子激光器的新发展对极髙功率和强度的产生有着极重要的意义，至今这些利用回旋加速器产生的辐射已获得成功。下面介绍的新型系统不用回旋加速器辐射，而完全用激光电子相互作用的非线性力，可获得10⁶瓦或更强的激光束。     

美国研制出“自由电子”激光器

美国专家最近研制出一种能发射多种波长激光的“自由电子”激光器。这种装置能应用在军事和民用科技领域。美国海军研究局和“托马斯·杰斐逊”国家加速器实验室的专家通过加速使电子获得了极高的能量 ,并在这种高能电子环境中开发出了激光。研究人员将其称为“自由电子”激光。之后 ,专家又制作出了能发射“自由电子”激光的激光器 ,其生成激光的波长可分别达到红外波段、可见光波段和波长比可见光更短的紫外波段。其中 ,红外波段的激光能量最高 ,其功率可达 1 0 0 0 0W。紫外波段的激光功率为 1kW。此外 ,“自由电子”激光器能发出极短的…     

苏联研究电子回旋加速器驱动的自由电子激光器

苏联新西伯利亚的科学家正在进行同步加速辐射研究。他们采用四台同步加速器，输出能量在450兆电子伏到6千兆电子伏之间。此外，他们还设想用经特殊设计的谐振腔获得相干同步加速辐射。美国也宣布在国家标准局建造类似的电子回旋加速器驱动的自由电子激光设施的计划。     

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     

舰载自卫兆瓦级自由电子激光器概念

高效率兆瓦级自由电子激光定向能武器系统具有高功率运行的潜力，并可调谐至所有红外波长，有希望满足未来海军舰船对舰载自卫武器的要求。为了满足舰载武器的集装和原动力的限制超导射频加速器驱动的自由电子激光器能达到的功率效率和高加速梯度很有吸引力。     

世界最高功率2.34 kW波长可调谐激光器

日本原子能研究所成功地开发了发射世界最高功率2.34 kW的波长可调谐装置.预计输出功率将有望提高到1 MW. 该装置是利用超导电子加速器加速的高能电子束通过电磁场摆动时产生辐射光的"超导自由电子激光器”.可望应用于大气中飞散二氧化物的分解和激光手术刀.     

激光器

0007436原子能院自由电子激光器真空系统[刊]/陈文奎//真空科学与技术学报.—1999,19(增刊).—4～7(C)介绍中国原子能科学研究院自由电子激光器真空系统。激光器由 L 波段行波电子直线加速器、束流输运系统和包含1.5m 摇摆器的光学谐振腔组成,10台钛溅射离子泵分布在各段以获得并保持超高真空。     

无镜自由电子激光器实现"饱和"发射

美国阿贡实验室的一个科研小组在无镜单通自由电子激光器中已达到自放大自发辐射饱和，其波长比从前这种无镜自由电子激光器的记录短1000倍以上。该小组展示了在可见光波长（530 nm)和紫外波长（385 nm)上指数增长和饱和的预言。该室研究人员报导了他们在Stephen Milton和Efim Gluskin领导下。逐步向X射线自由电子激光趋近的过程。同步辐射研究的历史仅有45年，真正的突破也只在屈指可数的几年里。据阿贡先进光源实验室副主任David Moncton说，他们的工作是突破中的一项。与普通激光器不同，该室的无镜自由电子激光器用强流电子加速器和…     

价值30万美元的远红外自由电子激光器的初步辐射特性测量

欲把自由电子激光器从国家设施转变为实验室设备，必须满足几个条件，包括费用降低。对于远红外自由电子激光器。约需３０万美元就能制造，其中包括一台加速器，这样的设备已经装好，它使用具有１１／２单元射频腔的加速器和在超导螺线中由可导磁极片组成的交错排列摇摆器。     

自由电子激光器

美国Т．Джефферсон国家加速器中心的Г．Р．Мейла报道了功率为千瓦级，波长为2～8 μm，重复频率为～75 MHz，脉宽为～0.7 ps的自由电子激光器。计划这种激光器的功率能在红外波段达到10 kW以上，在0.3～60 μm达到千瓦水平。日本原子能研究所的自由电子激光器能在准连续态工作，功率为～0.1 kW或更高。计划振荡功率会提高到1 kW。讨论了建立功率为20 kW，振荡波长为1.5 μm的工业用自由电子激光器的概念。     

由相对论电子产生的高功率太赫辐射

位于远红外区的太赫(10^1^2Hz)辐射是电子学和光子学的分水岭。窄带太赫辐射可由自由电子激光器或快速二极管产生。宽带太赫辐射可由热源产生?最近，通过台式激光驱动源或加速器中的短电子群聚也可产生宽带太赫辐射，但到目前为止，功率都很小。这里，介绍一项新技术。