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金晓黎明 许州黎维华 杨兴繁陈天才徐勇 余虹王远 沈旭明程云 谢敏卢和平 邓德荣刘婕 崔丽杨茂荣 李正红胡克松都兴绍 俞泉兔黄孙仁邓仁培 刘锡三 《工程物理研究院科技年报》2004,(1):I0004-I0007
自由电子激光器(FEL)是一种将相对论性电子的动能变换成电磁辐射的装置。电子束和电磁波沿摇摆器在同一直线上传输,摇摆器使电子产生横向的速度分量,实现电子和辐射场之间的能量交换。从电子束抽取的动能转换成电磁辐射,辐射的波长决定于电子束的能量和摇摆器参数。FEL具有波长连续可调、可获得高功率和光束品质好等优点,在军事上和基础科学研究中有很好的应用前景,美国、日本以及一些欧洲国家对自由电子激光的研究极为重视,并得到了很好的成果。2004年7月美国的JLAB实验室获得了10kW的自由电子激光,使人们对自由电子激光在激光武器中的定位进行了重新思考,从而掀起了又一轮世界范围内的自由电子激光研究热潮。 相似文献
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FTIR法研究自由电子激光作用下邻氨基苯甲酸类分子的结构变化 总被引:1,自引:0,他引:1
自由电子激光(FEL)可以输出中红外激光(波长6-16μm,波数1660-630cm^-1),由于FEL提供的能量与分子的振动能级相当,所以可用于探讨与物质相互作用时的能量转换机理;其次FEL的波长在一定范围内能够连续调节,可以用来研究化学键的变化,即FEL诱导的分子结构变化,基于红外和拉曼光谱是分子结构变化的灵敏探针,我们比较了FEL照射前后苯甲酸及邻氨基苯甲酸的FTIR变化,发现N-H和C=O的伸缩振动峰经FEL照射后发生了位移,表明FEL诱导有机分子引发COOH和NH2之间氢键的重排,初步认为这是由于分子中存在稳态和亚稳态结构,进一步的解释将涉及到多光子传递以及非线性光学。 相似文献
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对激光-电子康普顿散射物理特性即能量特性和微分截面角分布进行了仔细的研究.计算结果显示出光子能量和微分截面角分布的简单结构.康普顿散射X射线光源具有散射光子的能量易调节、方向性好等特点.在入射电子束能量很高时,X射线近乎单向出射.光源色散度较大,但实验上可以获得色散(带宽)小的X射线.对于各种波长的激光,在很宽的电子束能量范围(1 MeV—10 GeV)内,散射X射线光子的总截面和前向发射圆锥内(半圆锥角1/γ,其中γ=E/m0
关键词:
康普顿散射
能量特性
微分截面
角分布 相似文献
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3~8gm自由电子激光(FEL)实验系统主要由光阴极注入器、RF驻波加速腔、磁脉冲压缩、永磁摇摆器、光纤谐振腔和单一微波源系统组成。主要工作过程是:由光阴极产生微脉冲电流为30-50A的电子束团进入RF驻波加速腔加速到30MeV,再经磁脉冲压缩,得到更高微脉冲电流的电子束团,然后该束团进入摇摆器和光学谐振腔得到FEL增益放大。 相似文献
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研究表明, 峰值强度为1022–1025 W/cm2量级的圆偏振激光脉冲的有质动力场可以直接加速并产生GeV–TeV的单能电子束, 其中被加速电子的能量与激光脉冲的峰值强度成线性定标关系. 为了获得更高能量的电子束, 通过对一维解析模型的分析得到: 如果电子束在激光传播的方向上具一个初始能量E0, 那么这种线性的定标关系可以被打破, 被加速电子束最终的能量可以被放大E0倍. 这是由于具有一定初始能量的电子束不容易被激光脉冲抛在后面, 进而获得更高的加速距离. 二维粒子模拟结果显示: 当电子束的初始能量E0为MeV量级时这个方法是有效的, 而当E0过大时这个方法失效. 这是因为当电子的加速距离远大于激光脉冲的瑞利长度时, 激光强度的衰减使得电子束的加速错过了最佳加速场. 相似文献
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FEL振荡器的一维模拟计算 总被引:1,自引:0,他引:1
利用基于自由电子激光经典理论的一维模型的两个程序(MFEL1和FEL0),数值模拟了1.06μm自由电子激光振荡器的各物理参数的演化。MFEL1是考虑了Slippage效应的短脉冲多模计算程序,FEL0是没考虑Slippage效应的长脉冲单模计算程序。前者更能反映实际情况,后者能更细致地模拟光场与电子束在一次放大过程中的演化。计算表明,在短脉冲情况下,激光强度、品质、增益和能量抽取效率强烈依赖于电子束流强度,对一定范围的能散变化却不敏感;但在长脉冲情况下,上述物理量对能散在同样范围内的变化较为敏感。光强度的增益谱清楚地再现了小信号放大的Madey定理。在信号接近饱和时,增益谱的非零部分出现在远离共振频率的区域,这正是FEL中的边带不稳定性。 相似文献
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自由电子激光辐射频谱测量 总被引:1,自引:0,他引:1
文章描述了在环形电子束和实心电子束自由电子激光(FEL)研究中,测量辐射频谱使用的两种方法——波导色散线和带通滤波器谱仪。介绍了测量系统的组成和特点,给出了测量结果:环形束FEL试验。辐射频率在27—38GHz内可调:实心束FEL试验,辐射频谱带宽~1.2GHz。 相似文献
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超短超强激光与等离子体相互作用产生的激光尾波场可以在毫米尺度上加速产生高能量的准单能电子束.在SILEX-Ⅰ激光装置上进行的激光尾波场加速实验中,利用超强飞秒激光与超声速锥形喷嘴产生的2.7mm直径氦气气体柱相互作用,获得了能散为15.5%、发散角为15mrad、能量为58MeV的准单能电子束.在70TW激光照射下获得的电子束总电量达到15.4nC.介绍了实验条件、方法和主要实验结果. 相似文献
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本文扼要地介绍了三束同步混合注入装置,给出离子束源、原子束源和电子束源的设计和调试结果,还给出三束动态混合调试结果及初步开展的动态混合离子注入工艺开发与应用情况。三束同步处理和电子束的活化作用是该装置的主要特点。 相似文献
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Hebi Zhang 《International Journal of Infrared and Millimeter Waves》2000,21(2):201-207
A novel axially modulated, annular electron beam cusp-injected, slowly varied section opened cavity, hybrid-magnicon amplifier had been proposed I once. The hybrid-magnicon has wavelength up to millimeter wave bend. The while its non-self-consistent non-space-charge nonlinear numerical calculation method was discussed. But due to bunch effect is changing uniform distribution state of the annular electron beam in the driver cavity, and then dynamic force balances of the beam is changing. Therefore, besides the interaction force between electron beam and the rotating TMn10 mode electromagnetic field also must consider the electromagnetic force of current density and the action force between the space-charges and the action force of the charge density grade, et al. effect. For some problems of theory, this report try discuss from Maxwell Equations. 相似文献
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The aim of this paper is to introduce a new finite spectral element of a cracked Timoshenko beam for modal and elastic wave propagation analysis. The proposed approach deals with the spectral element method. This method is suitable for analyzing wave propagation problems as well as for calculating modal parameters of the structure. In the paper, the results of the change in modal parameters due to crack appearance are presented. The influence of the crack parameters, especially of the changing location of the crack, on the wave propagation is examined. Responses obtained at different points of the beam are presented. Proper analysis of these responses allows one to indicate the crack location in a very precise way. This fact is very promising for the future work in the damage detection field. 相似文献
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In this paper, we present a real-time measurement and adjustment method, based on scanning imaging, for optical transmitter which emits 90° × 2° linear laser beam. This novel optical arrangement consists of an area array CCD and two linear array CCDs. According to the relationship between the positions, angles of transmitter optical components and the beam parameters of emergent laser, the system can help us to decide the real-time adjustment of optical transmitter by measuring the related beam parameters. In order to improve the measurement speed, avoid occlusion and ensure simultaneous measurement, the two linear array CCDs are placed at near field, far field and separated by a definite angle to acquire the beam intensity distribution through suitable nonlinear correction during the process of scanning. After a complete scanning, the beam parameters and the spot image are acquired by continuous measurement. The proof-of-principle experiments showed that the measurement results were in agreement with the analysis. The presented method was applied to direct fast adjustment for higher quality on the assembly of the optical transmitter. The presented procedure is highly advantageous for diverse laser beam emitted from the optical transmitter, such as elliptic, linear and so on. 相似文献
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介绍了利用CR-39探测器对28Si与不同靶作用的电荷变化总截面和分截面的研究进展,给出723AMeV 28Si与碳靶作用电荷变化总截面和分截面的最新实验结果。对28Si与靶核反应电荷变化总截面和分截面与束流能量和靶核质量的关系进行了讨论,发现束流能量大于200 AMeV时,中高能28Si与不同靶核反应电荷变化总截面与束流能量无关,分截面表现出明显的奇偶效应,且随靶核质量数的增加而增加。In this paper, the development of the total and partial charge changing cross sections of 28Si ions beam in different targets using the CR-39 detectors are reviewed. The newest experimental results of the total and partial charge changing cross sections of 28Si in carbon target at 723 AMeV are presented. The dependence of the target mass and the cross sections of 28Si including the total and the partial charge changing cross sections are discussed. It is found that the total charge changing cross sections of 28Si are independent of the energy when the energy of the ions beam is greater than 200 AMeV. The partial charge changing cross sections show an obviously odd-even effect, and increase with the increasing of the mass number of the target. 相似文献