自由电子激光

一、引言近十年来电子物理学中一个新开辟的领域——自由电子激光(缩写FEL),正在迅速地发展成一门热门学科。短短几年中,自由电子激光的专题国际会议已经开过9届,仅最近,在1987年9月在美国威廉斯堡召开的第九届FEL国际会议上,就有近200篇论文发表。在其他很多学术会议上也有FEL的专题分会(如国际红外与毫米波年会、等离子体物理学年会……)。此外,还举行过多次国际讨论会(如1987年6月在中国成都举行的国际迴旋管、自由电子激光讨论会),出版过多次专集,开展FEL研究的国家越来越多,投入的人力物力也在迅速增长。FEL受到这样的重视,得到这样快的发展,主要是由于它自身固有的突出优点和巨大的应用前景。本文将对FEL作一简要介绍,并对我国如何开展FEL的科研工作提出个人的初浅意见。二、FEL的特点及其发展过程     

自由电子激光与混沌

对自由电子激光的混沌问題作了评述,讨论了自由电子激光中电子与光场的不稳定性、电子轨道混沌与光场混沌之间的相互影响与关联。指出用混沌理论研究手段对探索自由电子激光的重要意义和途径。     

自由电子激光科研技术成果展示

回顾过去二千多年人类社会的发展史，为什么欧洲社会可以成为物理学思想萌芽的摇篮，而中国社会却只有强调应用技术的发展，个中原因必然有多种因素，在这里，我们试图从文化的角度和用科学的观点来了解这个社会的现象。表达对中国物理学未来发展的期待。     

自由电子激光的发展和未来

自由电子激光(以下简称FEL)是基于使用高能电子直接产生相干辐射的新概念,不同于一般激光之基于能级跃迁的原理。它是加速器技术、激光技术、微波技术和一些其他高技术交融、交汇的综合体。它有优于其他光源的许多特点,如波长在一个波段内连续可调,功率潜力巨大,光束质量可达衍射极限,可产生超短脉冲等。它与一般激光相比,两者都是相干光,但它却有波长容易连续调变的优点;与同步辐射相比,两者都可覆盖宽广的波带,但它却是相干辐射,而相干电磁辐射对人类生活和科技进步已作出的贡献,如无线电、电视、雷达、激光等则是人所共知的。因此,自1977年红外FEL振荡器出现之后,引起科技界很大的重视,各科技先进国家纷纷投入研制,都首先在各自已有的能提供电子束流的加速器上开展研究,使用的加速器计有脉     

Cerenkov自由电子激光的理论研究

本文利用等离子体的磁流体理论对相对论电子束穿过充满介质的园柱形波导的空腔时所引起的切伦柯夫辐射进行理论分析，并对其频率特性、不稳性增长率以及电磁场分布等给以定量讨论，给出了ＴＭｏｌ模自由电子激光的一些重要的数据结果     

自由电子激光的初级理论探讨

本文分析了一种典型的自由电子激光器———圆极化静磁Wiggler自由电子激光器的线性理论 ,得到了电子满足的非线性方程 分析表明 ,电子能量的一阶扰动平均值对激光的建立没有贡献 ,贡献来自二阶扰动 最后给出了小信号增益     

自由电子激光的发展与未来

自由电子激光(以下简称FEL)是基于使用高能电子直接产生相干辐射的新概念,不同于一般激光之基于能级跃迁的原理。它是加速器技术、激光技术、微波技术和一些其他高技术交融、交汇的综合体。它有优于其他光源的许多特点,如波长在一个波段内连续可调,功率潜力巨大,光束质量可达衍射极限,可产生超短脉冲等。它与一般激光相比,两者都是相干光,但它却有波长容易连续调变的优点,与同步辐射相比,两者都可覆盖宽广的波带,但它却是相干辐射,而相干电磁辐射对人类生活和科技进步已作出的贡献,如无线     

离子沟道自由电子激光的自发辐射谱

计算了离子沟道中的库仑场,在小振幅条件下导出了相对论性电子束的运动轨迹,运用麦迪定理研究了电子的自发辐射谱分布,并对结果进行了讨论.     

高增益自由电子激光参数的优化设计

本文对高增益自由电子激光参数设计进行了数值分析 ,通过对束流的光学函数匹配来提高束流的电流密度 ,从而达到提高FEL增益的目的 .同时编制了计算程序来进行系统参数的优化设计 ,对高增益自由电子激光方案的设计将起到帮助 .     

自由电子激光中电子的混沌运动

本文讨论了常参数荡器自由电子激光中电子的运动，从电子相空间的轨道来看，电子的运动出现了Ａｒｎｏｌｄ扩散。     

FELWI—自由电子激光的一个新方向

30多年前Stanford大学的博土生J.M.Madey提出～([1])自由电子激光(FEL),时至今日这一直是一个不断取得重要进展～([2])的科学领域。由短波长(高增益)自由电子激光途径发展第四代光源又是该领域最重要的方向,在分子环境科学、分子反应动力学、纳米科技和生命科学等许多科学和技术领域具有广泛诱人的应用前     

自由电子激光的“碰撞”模拟

本文利用快速运动电荷的电磁场与速度接近于光速的平面电磁波场的相似,描述了反向康曾顿散射的特性,提出了一个基本的理论计算,导出了一个结果,其中出现了4Υ~2的光子能量增益因子,并对4Υ~2因子进行物理解释,它是由于多普勒加速而产生的。在自由电子激光中,输出能量是通过相对论性电子与光子的“碰撞”而提取的。     

Cerenkov自由电子激光增益和效率的分析

在经过了电子以集体方式作用的平板波导Ｃｅｒｅｎｋｏｖ自由电子激光的模式分析后,将接着讨论其增益和效率,并给出它们的表达式。     

强激光等离子体中自由电子的电磁辐射功率

本文借助于“光学度规”的概念,应用广义协变性原理,导出了强激光等离子体中自由电子总的瞬时电磁辐射功率的计算公式(4),并对一个具体的计算结果进行有意义的讨论。     

自由电子激光中的电子和光场的混沌

针对康普顿型常参数自由电子激光器的理论模型，应用运动轨道直接观测法，绘制了电子相轨道的二维投影构图，并计算了轨道的李雅普诺夫（Ｌｙａｐｕｎｏｎ）指数。确定了电子混沌轨道的临界区域。     

上海深紫外自由电子激光装置从头至尾模拟计算研究

介绍利用从头到尾模拟计算方式研究上海深紫外自由电子激光装置设计参数的结果．首先简要介绍了利用S2E方法得到的linac输出束流的品质参数，特别是在波荡器入口处的slice束流参数．然后给出88nm SASEFEL与88nm HGHG FEL两种工作模式下的模拟结果．结果指出现有设计可以获得满意的输出，但是加速场的非线性分量对FEL输出特性有较大影响．     

自由电子激光自发辐射的量子双势散射理论

利用Ｇｅｌｌ－ｍａｎｎ和Ｇｏｌｄｂｅｒｇｅｒ量子双势散射理论公式得到了自由电子激光自发辐射跃迁矩阵元的新表达式，解析地讨论了新公式和Ｃｏｌｓｏｎ公式的区别和联系，新公式改善了理论和实验之间不一致。     

新型摆动器自由电子激光的小信号增益

利用Ｍａｄｅｙ定量计算了Ｓｈｌｏｍｏ Ｐｉｎｈａｓ提出的一种新型摆动器即磁场与纵向坐标无关的摆动器产生自由电子激光的小信号增益，增益曲线与普通自由电子激光的增益曲线相同。