我国自由电子激光研究获重大进展

我国在自由电子激光技术领域的研究获重大突破性进展.由中国工程物理研究院研制的我国第一台直线感应加速器自由电子激光放大器装置“曙光一号”和由中国科学院高能物理研究所研制的北京自由电子激光装置(BFEL),相继于今年4月和5月运行成功,并产生了亚洲第一束红外自由电子激光,标志着我国激光和加速器研究迈上新的台阶. 1987年以来,国家863计划及时组织开展了自由电子激光的研究.中国工程物理研究院和中国科学院高能物理研究所,组织 100多名科研人员,奋战五年时间,终于成功地设计和建造了具有中国特色的“曙光一号”自由电子激光装置和北…     

北京自由电子激光装置又取得重大突破──成功地实现了饱和振荡

北京自由电子激光装置又取得重大突破──成功地实现了饱和振荡中国科学院高能物理研究所为主承担的国家高技术研究发展计划（“八六三”计划）激光技术领域项目“北京自由电子激光装置”（ＢＦＥＬ）是我国第一台射频加速器型自由电子激光装置。在甲国科学院院士谢家麟教...     

今日中国物理

 北京自由电子激光装置(BFEL)又获新成果据本刊记者芜茗报道,北京自由电子激光装置(BFEL).     

深紫外自由电子激光装置最新进展

中国科学院上海应用物理研究所自由电子激光团队于近日完成了一项新的自由电子激光实验,在上海深紫外自由电子激光装置(SDUV-FEL)上,利用相对论电子束团在沟槽金属结构中激起的尾波场,对电子束纵向相空间的非线性进行了补偿,并成功实现了自由电子激光辐射光谱的操控和改善。该项研究成果近日发表在《物理评论快报》。作为第四代先进光源,自由电子激光由高亮度电子束团驱     

曙光一号自由电子激光装置出光

为了对自由电子激光(FEL)进行基本物理研究,中国工程物理研究院设计建造了曙光一号自由电子激光装置(SFLE),并于1991年9月17日首次出光。     

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：     

X射线自由电子激光试验装置

X射线自由电子激光试验装置(以下简称"SXFEL试验装置")是中国第一台X射线相干光源,其输出波长小于9 nm.这台基于0.84 GeV直线加速器、以掌握装置相关技术和实验演示种子型自由电子激光(FEL)级联与短波长回声型FEL为主要目标的自由电子激光装置,于2020年11月通过国家验收.本文将介绍SXFEL试验装置的...     

X射线自由电子激光

X射线自由电子激光是一种基于电子直线加速器的大型科学研究装置,可以产生超高亮度、超短脉冲、波长可调的相干X射线辐射,在物理、化学、材料、生命科学等诸多领域都有非常广泛和极为重要的应用。文章介绍了X射线自由电子激光的基本原理、运行模式、发展历程、国内外X射线自由电子激光大科学装置的发展态势以及近年来我国X射线自由电子激光装置的现状。     

回声谐波放大型自由电子激光相干涡旋X射线产生方案

外种子型自由电子激光具有全相干、频谱稳定、极高亮度的优点,可以实现在超小空间和超快时间尺度下对物质结构的研究。具有特殊横向相位模式的光特别是具有螺旋相位的带轨道角动量的涡旋光已经在众多科学领域有了应用,基于自由电子激光原理产生的辐射横向模式基本上为简单的高斯模式,为产生具有横向螺旋相位的相干涡旋X射线,对基于回声谐波放大型(EEHG)自由电子激光产生涡旋光方案进行了深入研究,并且根据上海软X射线自由电子激光装置(SXFEL)的参数,进行了相关方案设计和模拟研究。三维模拟结果表明,外种子型EEHG自由电子激光可以产生峰值功率可达到GW量级的相干涡旋软X射线。     

自由电子激光的基本原理

激光是基于受激放大原理而产生的一种相干光辐射.普通激光是固体或气体的原子或分子产生的受激相干辐射,而自由电子激光则是由真空中的自由电子产生的受激相干辐射.自由电子激光的概念是杰·梅第(John Maday)于1971年在他的博士论文中首次提出的［1］.1976年他和他的同事们在斯坦福大学建立了第一台远红外波段的自由电子激光装置,实现了10.6μm波长的光放大.研究表明,自由电子激光具有很多其它光源无法替代的优点,在科学研究、军事和国民经济各方面具有重要的应用前景［2］.因此从80年代中期开始,自由电子激光的研究在很多国家都开展…     

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。     

自由电子激光专题讨论会

一九八一年六月二十二日至二十五日在美国爱达荷州(Idaho)阳谷(Sun Valley)举行了第三次“自由电子激光”专题讨论会(Workshop)。     

中物院太赫兹自由电子激光装置现状及升级计划

中国工程物理研究院太赫兹自由电子激光装置（CAEP THz FEL, CTFEL）是国内唯一运行的基于超导加速器的高平均功率自由电子激光太赫兹源,具有频率连续在线可调(0.1～4.2 THz)、高峰值功率(＞0.5 MW)、高平均功率(＞10 W)、高重频(54.17 MHz)、短脉冲(～ps)、窄线宽（～2%）、全相干和线性偏振等特点。自2017年出光以来,已稳定运行了四年多,并开展了诸多应用实验研究。为进一步满足用户需求,CTFEL计划升级为一台红外太赫兹自由电子激光装置,电子束能量提升至最大50 MeV,频谱范围拓展至0.1～125 THz,同时,建设材料光谱和生物医学两个实验站。     

上海深紫外自由电子激光的非线性谐波辐射研究

 自由电子激光中的非线性谐波辐射能达到较高的谐波功率,可以用来得到短波长辐射或者降低第4代先进光源对电子束团品质的严厉要求。基于3维自由电子激光软件,深入详细地研究了上海深紫外自由电子激光装置的非线性谐波辐射,并且提出了谐波辐射实验和测量建议。研究表明上海深紫外自由电子激光装置3次非线性谐波辐射的功率可以达到基波功率的2%水平。     

科苑快讯

 1．北京自由电子激光装置实现饱和振荡中国科学院高能物理研究昕研制的北京自由电子激光装置(BFEL),是国家高科技863强激光领域的重大项目,于1993年5月26日成功地产生了红外激光。在提高电子束在波荡器相互作用区的电荷密度和其它一些性能后,系统的净增益由原来的6%提高到24%,从而于同年12月28日凌晨成功地实现了饱和振荡。     

曙光一号自由电子激光放大器实验成功

1999年3月30日中国工程物理研究院的研究人员在曙光一号自由电子激光装置(SG—1FEL)上得到功率约10MW的微波信号。信号频率约34GHz与输入的种子微波的频率相同。指数增长区的增益达20dB/m。这标志着我国第一次在感应直线加速器上,成功地完成了自由电子激光放大器实验。     

自由电子激光的空间电荷波理论

发展了相对论空间电荷波理论,并首先把空间电荷波理论用于建立自由电子激光的线性理论,揭示出自由电子激光中电子群聚及电子与波互作用机理的物理本质。并首次提出了“相对论去群聚”的物理概念,丰富了自由电子激光理论。同时提出了一些发展自由电子激光的新概念及新建议。     

曙光一号自由电子激光装置的设计研究

曙光一号自由电子激光装置(SG-1 FEL)是一台高功率毫米波段自由电子激光放大器,它由3.5MeV直线感应加速器、电子束调制系统、变参数摇摆器和微波种子源等部件组成。本文扼要叙述了SG-1 FEL的物理设计和主要技术参数,并重点分析了各主要部件的实验研究、计算模拟,以及物理设计和结构的特点。     

PKU-FEL设计的初步考虑

 北京大学在其超导加速器装置PKU-SCAF的基础上将建成一个红外自由电子激光实验平台PKU-FEL。它可以提供高稳定度、高平均功率、高谱纯度、ps脉冲的自由电子激光。给出了PKU-FEL的初步设计方案。     

基于超导直线加速器的XFEL初步方案

基于超导直线加速器的X射线自由电子激光(XFEL)是自由电子激光领域未来发展的一个重要方向。介绍了国际上Euro-XFEL及LCLS-II等超导XFEL装置的设计建造现状。在此基础上提出基于一台7GeV超导直线加速器的超导XFEL初步方案,给出主要设计参数,并讨论实现100~1000GW量级峰值输出功率的技术路线,包括提高峰值流强、采用波荡器磁场渐变技术等。