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.     

利用相干渡越辐射测量电子束团长度的分析与计算

利用相干渡越辐射(CTR)测量短和超短电子束团长度是国际上束测领域新发展的频域测量技术.文中理论分析和数值计算了北京自由电子激光装置的皮秒级的射频电子束团序列产生的CTR,当辐射波长在长于束长(4ps)时,渡越辐射发生相干增强效应;与非相干渡越辐射相比,当λ≥2πσz时,增强的倍数约等于束团中粒子的数目(10⁸);CTR从亚毫米波到毫米波段呈宽带连续谱特性;渡越辐射能量主要集中在轴线附近,宏脉冲辐射能量高达几毫焦.设计采用偏振型束团长度测量系统,利用CTR自相关技术,实验测量该束团序列的纵向长度,并藉助傅里叶变换光谱法,推求束团电子分布.     

渡越辐射及其在北京自由电子激光置束测中的应用

在北京自由电子激光器装置的性能改进中,采用了基于渡越辐射的电子束诊断方法。描述了渡越辐射应用于电子束参数测量的基本理论,介绍了BFEL中利用渡越辐射进行的实验方案,并报导了初步的结果。     

渡越辐射及其在北京自由电子激光置束测中的应用

 在北京自由电子激光器装置的性能改进中,采用了基于渡越辐射的电子束诊断方法。描述了渡越辐射应用于电子束参数测量的基本理论,介绍了BFEL中利用渡越辐射进行的实验方案,并报导了初步的结果。     

一个新型电子直线加速器的预制研究

文中给出了对一个新型紧凑的电子直线加速器(linac)证明原理的研究结果.在该linac中,通过偏转磁场选择特定能量和相位的大功率速调管用毕束流,然后将它们注入到加速节中,同时使速调管工作在自激振荡状态,使传统linac上的许多部件都可以省去.据此建成的linac的结构简单、维护容易、性能良好、造价经济.因此实现这种具有众多优点的新型linac将有助于linac应用的推广.要实现这样的linac有许多关键的问题需要解决.电子束团的性能参量,如能量、电流、发射度,以及速调管自激振荡的频率稳定度等都必须符合加速的要求.文中给出的计算机模拟和实验结果都表明了实现这种新型的linac的可行性     

自由电子激光对芳香聚酰胺纤维热处理的研究

用红外自由电子激光方法处理芳香聚酰胺纤维.  实验结果表明, 芳香聚酰胺纤维在自由电子激光辐照时在外力拉伸下可出现“缩颈”现象. 红外光谱研究结果表明, 经自由电子激光处理的芳香聚酰胺纤维样品未出现热裂解. 这种方法有可能发展成一种热处理芳香聚酰胺纤维的新方法.     

利用BFEL研究高温超导钇钡铜氧薄膜的中远红外特性

 报导了一种钇钡铜氧（YBCO）高温超导薄膜中远红外光探测器。在中远红外波段，利用北京自由电子激光对其响应特性进行了实验研究。对于微桥尺寸为210μm×70μm×0.3μm的样品,测量了电压响应、谱响应和时间响应。实验表明，在液氮温度下工作的YBCO高温超导光探测器不仅具有快速响应、较高灵敏度的特点，而且具有良好的宽带特性和较好的稳定性。     

调整PFN提高BFEL微波相位稳定度

为实现北京自由电子激光(BFEL)的受激辐射和饱和振荡,加速器的微波功率相位稳定度要小于1°。对微波相位的变化与速调管高压调制器人工线之间的关系做了仔细的实验研究。对高压调制器的48节人工线做了全面的优化调整。调整结果令人满意,在6 μs高压调制器最大脉宽里,速调管输出功率的微波相位纹波由调整前的2.6° 降到了± 1.5° ;在BFEL加速器实际使用的4 μs宽里,相位纹波仅为± 1°。     

自由电子激光诱导Hg1-xCdxTe中双光子光电导

应用北京自由电子激光（BFEL）对典型的红外光电子材料Hg_1-xCd_xTe进行了非线性光电导特性研究. 利用自由电子激光的高光子密度特性,采用光电导实验构型研究了Hg_1-xCd_xTe材料中双光子吸收诱导光电导特性,观测到了随激发光强度增大而出现的饱和效应,并比较了不同偏压下双光子光电导的特性.     

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.