第四代光源

 第四代光源（X射线激光）是继第三代同步辐射光源以后,人们正在探索之中的新一代光源,它在亮度、相干性和时间结构上都大大优于第三代同步辐射光源。从目前发展的趋势来看,新一代的短脉冲、高亮度、可调的相干X射线光源将是基于自放大自发辐射原理的高增益自由电子激光（SASE FEL）。综述了第四代光源的由来、它和SASE的关系, 它的优异特性、发展现状以及应用前景。     

采用束斑极小化的双屏法测量发射度的计算

 双屏法是一种常用的标准的几何发射度测量方法,它需要束流在其中一个靶屏上成腰这一特定条件。在把束腰调到靶屏上非常困难的情况下,可通过调节前面的四极磁铁使靶屏上的束斑尽可能的小(束斑极小化),以此代替“成腰”条件,并推导出与“束斑极小化”相对应的双屏法测量发射度计算公式。     

BFEL自由电子激光研究取得重大突破

正当“第一次亚洲自由电子激光学术研讨会”在中国科学院高能物理研究所召开之际,由该所承担的国家“863”高技术项目——北京自由电子激光装置(BFEL)传来喜讯,在亚洲地区研制的同类近十台红外谱区的自由电子激光(FEL)装置中,第一个产生了激光信号(见图).     

北京自由电子激光Wiggler中电子轨迹偏离的改进

提出了一种从实验上确定用于北京自由电子激光（ＢＦＥＬ）装置的Ｗｉｇｇｌｅｒ中ＮｄＦｅＢ矩形磁块的轨迹敏感系数β的方法．用β值来表征磁单块在Ｗｉｇｇｌｅｒ中对电子轨迹的贡献，并用此β值对磁块进行挑选，优化组合，可达到改进Ｗｉｇｇｌｅｒ对电子轨迹偏离的目的．     

北京自由电子激光最近进展──实现饱和振荡

北京自由电子激光(BFEL)装置于1993年底在10.68μm处实现了饱和振荡.输出激光能量为3mJ,饱和平顶宽度2μs.对应饱和振荡平均功率为210kW(宏脉冲),峰值功率约为20MW,比自发辐射高8个量级,单程小讯号净增益为24%,转换效率为0.45%,与理论预期结果相符.光束质量接近衍射极限.目前装置可工作于9-11μm.     

BFEL自发辐射和受激辐射的光学诊断

实验给出北京自由电子激光自发辐射与受激辐射实验的光学诊断结果，并简要介绍了ＢＦＥＬ红外谱仪系统的数据处理方式。利用光学诊断结果对电子束时间谱分析的新方法也进行了讨论，并对其可行性做了分析。     

BFEL自发辐射和受激辐射的光学诊断

实验给出北京自由电子激光自发辐射与受激辐射实验的光学诊断结果，并简要介绍了ＢＦＥＬ红外谱仪系统的数据处理方式。利用光学诊断结果对电子束时间谱分析的新方法也进行了讨论，并对其可行性做了分析。     

北京大学ERL装置交汇段的研究与设计

 在交汇段设计理论的基础上，针对北京大学ERL的具体情况，对交汇段的束流传输结构进行了优化设计，通过模拟得到了满足要求的一组设计参数；研究了空间电荷效应以及相干同步辐射对束流发射度、能散及包络的影响。结果表明：空间电荷效应对发射度影响不大，但对束流包络影响较明显；相干同步辐射引起的发射度增长及能散较小，且不影响束流包络。     

SASE自由电子激光

 SASE自由电子激光可以产生短至0.1nm的高亮度（峰值亮度比当前的第三代同步辐射高10个量级;平均亮度高3~5个量级）、短脉冲（脉冲长度小于2个量级、达到亚皮秒水平）硬X射线相干光。因而被称为是继第三代同步辐射之后的第四代光源。SASE依据的是高增益自由电子激光原理,利用了光阴极微波电子枪技术和电子直线加速器技术。综述了SASE的历史发展、基本原理、基本结构、主要物理特征和对电子束的要求。     

径向偏振分布激光场的理论分析和实验验证

调相聚焦激光加速原理要求激光场具有一种特殊的偏振分布——径向偏振分布。理论分析表明由TEM₀₀线偏振激光场经过适当改造,可以获得这种场分布,且可在自由空间稳定地传播。实验结果与理论分析一致。 关键词：