SG－1FEL放大器实验中的频率和功率测量

介绍了曙光一号自由电子激光（ＳＧ－１ＦＥＬ）放大器实验中对输出微波功率高达１４０ＭＷ的信号的频率和功率的测量。分析了ｘ射线和微波器件（定向耦合器、衰减器）的窄脉冲响应对测试结果的影响。     

SG－1FEL放大器实验中的频率和功率测量

介绍了曙光一号自由电子激光（ＳＧ－１ＦＥＬ）放大器实验中对输出微波功率高达１４０ＭＷ的信号的频率和功率的测量。分析了ｘ射线和微波器件（定向耦合器、衰减器）的窄脉冲响应对测试结果的影响。     

一种新型短波长自由电子激光

本文提出一种可以工作在软X射线区的用孤子激光抽运的新型自由电子激光器,利用孤立子激光的波型以及单粒子小信号分析方法,发现这种自由电子激光具有以下两个不同于以往电磁波振荡器自由电子激光的特点:(1)很小的“质量漂移效应”(mass-shift effect),这是由孤立子激光抽运的特征所决定;(2)具有一个附加的“频率调谐性”,即可展宽自由电子激光的频率调谐能力。对获得的小信号增益也进行了一些分析和讨论。 关键词：     

远红外契伦柯夫FEL的动力学理论

契伦柯夫自由电子激光可以产生远红外相干受激辐射。本文建立了契伦柯夫自由电子激光的动力学理论并详细研究了初始信号频率,电子束电压和束—介质膜间隙对器件性能的影响。与自由电子激光,回旋自谐振脉塞比较,指出了短波契伦柯夫自由电子激光的几个显著特点。     

自由电子激光对微波源稳定性的要求

 由自由电子激光物理出发，讨论自由电子激光对射频直线加速器微波功率源稳定性的要求，并据此得出国内目前已在运行的两台自由电子激光装置实现稳定运行微波功率源稳定性需达到的指标。     

北京自由电子激光光学谐振腔动态失谐研究

提出微波系统宏脉冲内相位任意变化的方法,改善自由电子激光功率输出.以自由电子激光功率输出为指示,用计算机控制任意函数发生器改变宏脉冲内微波相位,短的建立时间和大的饱和功率会同时获得.北京红外自由电子激光器进行的实验证明这种方法可以有效地提高自由电子激光的功率输出.     

对史密斯-帕塞尔自由电子激光光栅的研究

为了研究史密斯-帕塞尔自由电子激光的输出频率和光栅槽深、光栅槽长、光栅槽宽的关系,对于基于矩形光栅的史密斯-帕塞尔自由电子激光利用粒子模拟软件进行模拟和理论分析。首先,利用粒子模拟软件模拟对于基于矩形光栅的史密斯-帕塞尔自由电子激光进行了研究,发现史密斯-帕塞尔自由电子激光的输出频率随光栅槽深、光栅槽长、光栅槽宽的增大而减少。接着,对史密斯-帕塞尔自由电子激光的光栅槽进行了理论分析,发现每个光栅槽都可以等效为一个LC谐振电路,并发现在史密斯-帕塞尔自由电子激光中存在两种辐射,一种是史密斯-帕塞尔辐射,另一种是LC振荡辐射。最后,对光栅槽的LC振荡辐射进行了估算,发现史密斯-帕塞尔自由电子激光输出频率的模拟值与光栅槽的LC振荡辐射估算值的数量级均为102 GHz,且变化规律上一致。据此推测决定史密斯-帕塞尔自由电子激光输出频率的应该是光栅槽,而不是谐振腔。     

独立调谐热阴极微波电子枪实验研究

为了研制紧凑型自由电子激光装置,开展自由电子激光太赫兹技术研究,需要研制微波电子枪作为高品质电子束源,为此,中国工程物理研究院研制了独立调谐热阴极微波电子枪。在前期进行了初步热测实验的基础上,通过改进实验环境、优化实验参数,进一步开展大量实验,深入研究了热阴极微波电子枪的热测实验结果。实验结果表明:微波电子枪出口处束流强度可超过500 mA,电子反轰效应随着首腔电场的相位和幅度调节发生显著变化。该热阴极微波电子枪已经应用于紧凑型自由电子激光装置。     

大功率速调管自激振荡实验研究

利用北京自由电子激光装置中的微波系统,进行了大功率速调管自激振荡的实验研究.通过调节速调管在振荡模式工作时的反馈回路参数,对速调管自激振荡输出功率、频率和频率稳定性、建立时间等性能进行了测量,实验结果说明大功率速调管振荡工作模式可以满足作为电子直线加速器微波功率源的要求.     

微波段电子自旋共振实验内容的扩充与改进

在本刊1980年第2期上,我们介绍了在微波频率范围内,进行电子自旋共振实验的装置。在该装置中,使用了固定式的矩形谐振腔。由于采用H_(016)场型,腔长约13.4cm,在谐振时,微波频率总是9320MHz。由于有机自由基DPPH中自由电子的Lande因子g值为2.0036,为了满足磁共振条件hγ=gβH,所以总是在静磁     

自由电子激光

自由电子受激发射的原理早在1951年莫茨(Motz)[1]就提出过,他认为电子行经电场或磁场时产生辐射,辐射的频率取决于电子的速率.电子能量从1MeV到1GeV的范围可产生从微波至硬 X 射线的频谱.他认为将电子束聚焦,可以使一群电子相干地辐射。相干辐射的功率比非相干辐射高约106的量级.这个设想在1953年虽然进行过实验,但未获成功.直到六十年代后期与七十年代初期,由于相对论强流电子束与高能电子加速器装置的发展,对自由电子受激发射开展了大量的实验与理论研究.典型的报导文章有[2-7].自由电子微波激射的实验成就推动着自由电子激光的发展.本…     

相干谐波储存环自由电子激光

相干谐波自由电子激光不用光学谐振腔及反射镜,可望工作在紫外和真空紫外光波段,是第四代同步辐射光源的可能途径之一。由于对束流品质要求很高,相干谐波自由电子激光首先是以储存环作为驱动器而发展起来的。由于光阴极微波电子枪的发展和直线加速器技术的进步,目前,已开始有直线加速器驱动的高增益相干谐波自由电子激光的建议。文章介绍了相干谐波储存环自由电子激光的原理、现状及展望。     

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).     

基于DFB激光器的光学微波信号的产生

采用量子阱混杂的材料集成技术制备并联分布反馈激光器和Y形波导耦合器集成的新型光电器件.两个并联分布反馈激光器的激射模式在频率上稍有差别,这两束不同频率的激光在Y形波导耦合器拍频产生光学微波信号.分别独立调节注入到两个激光器的电流大小,可以得到从13 GHz到42 GHz连续可调的光学微波信号. 关键词： 光学微波信号生成 分布反馈激光器 Y形波导 拍频     

注入信号对自由电子激光的影响

本文中讨论了一个注入信号对自由电子激光的影响,找到了自由电子激光脉冲破裂的原因,和抑制脉冲破裂的方法。 关键词：     

自由电子激光及其新近发展

本文指出，７０年代中期出现的自由电子激光是一种完全新型的相干光源．它的一些特点是其他相干光源不可比拟的．正是由于这些特点，人们从微波到软ｘ射线的广阔谱区内已经开始和正在设计它的应用．本文在简述了自由电子激光的原理之后，着重介绍了自由电子激光发展中的新思想，正是这些和以后出现的新的思想，使它日趋成熟、完善和富有生命力．     

自由电子激光器

1984年,美国 Lawrence Livermore国家实验室完成了一项在长波区获得高增益的自由电子激光实验.该实验室用3MeV的电子束去放大一束9mm的微波辐射,获得了35dB的增益,100 MW的饱和功率输出.这是自 1976年首次自由电子激光实验成功以来所取得的最令人鼓舞的成果,成为1984年物理学进展重要新闻之一。 一、为什么自由电子激光器受到各 国科学家们的极大关注? 1985年6月 21日至25日在美国召开的庆祝激光问世二十五周年《激光和光电子学学术报告会》上,五位在激光研究中作出重大贡献的诺贝尔奖获得者就激光的历史作用和发展前景作了专题报告,他们…     

太赫兹自由电子激光的受激饱和实验

中国工程物理研究院基于半导体光阴极高压直流电子枪和超导直线加速器的高平均功率太赫兹自由电子激光达到了受激饱和,并实现了太赫兹光输出频率可调.在1.99,2.41和2.92 THz三个频率点上进行测试,测得太赫兹宏脉冲内平均功率大于10 W,最高达17.9 W.本文介绍了太赫兹自由电子激光装置的主要组成部分及受激饱和实验的结果.     

新型Wiggler谐波自由电子激光

用单粒子方法推导出了Pinhas提出的一种新型摆动器的谐波自由电子激光的小信号增益．结果表明，它与普通平面摆动器自由电子激光的小信号增益有非常相似的形式 关键词：     

热阴极微波电子枪预测式自适应前馈控制系统

 北京自由电子激光装置采用热阴极微波电子枪作为电子直线加速器的注入器,在较长脉冲工作条件下, 热阴极微波枪固有的反轰效应使束流强度随时间增加, 能量因束负载效应而降低, 导致束流能散度变差, 并在随后的加速过程中因注入束流的纵向发射度的扩大而进一步变坏, 最终降低自由电子激光的性能。实验表明, 采用带预测的自适应前馈控制克服束负载效应以及提高微波枪束流质量切实可行。