离子通道自由电子激光器中平衡态电子的科尔莫哥洛夫熵

基于拉曼型自由电子激光器,研究了离子通道自由电子激光器中相对论电子运动的稳定性,分析了电子运动的科尔莫哥洛夫熵,以MIT实验数据为例,分别研究了离子密度、绝热压缩场、自身场对电子的运动和电子运动的稳定性的影响。结果表明:绝热压缩场对电子运动有较大影响,但几乎不会影响电子运动的稳定性;离子密度、自身场对电子运动的稳定性有实质性影响。

太赫兹自由电子激光器的成像原理及进展

主要介绍了几种自由电子激光器进行太赫兹成像的原理和方法,并给出了俄罗斯和韩国等研究人员最近一两年的实验结果。指出现在太赫兹成像正向三维成像的方向发展。

曙光一号自由电子激光器的理论计算

系统总结曙光一号自由电子激光器理论计算的主要结果:包括曙光一号装置主要参数的选取和理解;磁场失谐曲线的计算;常参数摇摆器和变参数摇摆器的主要结果;高阶波导模的贡献;电子束参数扰动对激光性能的影响;空间电荷效应等。计算结果表明,常参数摇摆器激光输出功率可达80MW,效率约50％;变参数摇摆器激光输出功率可达250MW左右,效率约16％。

储存环相干谐波自由电子激光器新光学速调管工作状态分析

合肥国家同步辐射实验室(NSRL)正在开展储存环相干谐波自由电子激光研究,为了在较高电子束能量下进行实验、且具有较高的相干辐射强度,光学速调管从原来的对称结构改造为非对称结构。分析了相干谐波实验中各参数之间的关系,及对相干谐波辐射的影响,并给出了两种工作状态下的最佳工作参数。

变参数Smith—Purcell自由电子激光器的效率

讨论了变参数Ｓｍｉｔｈ—Ｐｕｒｃｅｌｌ自由电子激光器中电子的一维运动．得到了小信号情况下器件效率的解析式，给出了选取光栅参数的变化的依据．在辐射输出波长为１μｍ情况下进行了数值模拟计算．结果表明，当光栅参数的变化选取合适时，增加电子与场的相互作用长度，能提高器件的工作效率．

远红外自由电子激光器的整体数值模拟

基于中物院通红外自由电子激光装置，采用一种注重横向问题的整体数值模拟方法进行了计算．并将结果与随机抽样的计算结果作了比较，发现两者差异较大，自由电子激光的性能强烈地依赖于电子束性质．采用这种整体数值模拟方法对于较准确地计算和预计自由电子激光器诸光学参量是必要的．

喇曼自由电子激光器布拉格腔设计

本文介绍一种可用于喇曼自由电子激光器的布拉格腔实用化设计。如果激光器的互作用区漂移管波纹满足布拉格条件,则其分布反馈机理构成了类似于普通激光谐振腔的布拉格腔。该腔既可有效地选定中心频率,又可望提高准单模运转的喇曼自由电子激光器电子效率及其输出功率。

利用Compton散射对自由电子激光器的研究

通过坐标变换的方法,利用康普顿散射对自由电子激光器(FEL)的自发辐射进行了研究,精确地推导了FEL的自发辐射的波长公式,其近似式就是经典散射理论推导的自发辐射波长公式;对自发辐射的辐射功率也进行了近似推导,结果与经典散射理论公式一致。

自由电子激光器的一些改进方案

自由电子激光器（ＦＥＬ）能否充分发挥其优异特性而走向实用，最终将取决于器件能否小型化。作者对现有喇曼自由电子激光器的控制系统及加速器部分进行了改进，使其体积大为减小，并对小型化ＦＥＬ的设想进行了总体布局。

自由电子激光器在医学中的应用

将激光应用到医学中 ,每套激光参数的选择都需要在效率及间接副作用之间作出权衡。以前的激光光源的参数可调范围非常小 ,不适合研究需要。自由电子激光器可以调整组合不同的波长、能量和脉宽 ,为材料科学、化学技术、生物物理科学、医学应用、表面研究和固体物理研究的发展提供了一种独特的全新研究方法。眼外科、牙外科、神经外科和心血管外科的研究表明 ,自由电子激光器开辟了激光 组织相互作用以及临床使用优化系统性研究的新纪元。它在减少时间、花费以及降低风险方面起了重要作用 。

在环型自由电子激光器中电子运动的混沌特性

本文分析了相对论性电子在环型摆动器磁场,轴向磁场和由非中性电子束产生的平衡自电场和自磁场中的运动。通过数值计算画出Poincare截面映射图,表明当自场足够强时,这种运动变成混沌的。虽然现实的环型摆动器场和自场一样使电子运动方程成为不可积的,但自场使运动产生混沌的作用要比摆动器场强。轴向磁场有抑制混沌发生的作用。

Cherenkov型自由电子激光器增益和效率的研究

研究了Cherenkov型自由电子激光器的增益和效率。结果表明:在选用合适的物理参量和匹配的工作相位条件下,Cherenkov型自由电子激光器比普通自由电子激光器有高得多的增益和效率。

用渐变间隙的矩形波导提高远红外自由电子激光器的效率

提出使用渐变间隙的矩形波导提高远红外自由电子激光器效率的新思想．在理论上用单粒子模型分析了提高效率的机制，并用数值模拟对理论作了验证．

磁场误差对自由电子激光器增益的影响

用随机数构造了摇摆器磁场的误差分布．基于CAEPFEL的理论设计，研究了磁场误差对自由电子激光器增益的影响．

反向导引场自由电子激光器的三维非线性模拟

对Ｃｏｎｄｅ－Ｂｅｋｅｆｉ反向导引场自由电子激光（ＦＥＬ）放大器实验进行了三维非线性分析。当引入一类似于回旋自谐振脉塞收缩角（ｐｉｎｃｈａｎｇｌｅ）参数的电子束入射角参数后，其模拟计算结果与实验相符。

81—7M—01加速器用于喇曼自由电子激光器的设计

本文利用线性理论讨论喇曼自由电子激光器工作点的设计方法,理论分析了其调谐特性和线性增益,并推导出耦合输入频率满足:

自由电子激光器自发辐射波长和角分布的研究

本文对线性Wiggler FEL自发辐射谱的特性作了研究。给出了自发辐射谱与辐射角和波长的分布。计算的结果有助于指导和监测FEL的运转情况。认为自发辐射谱可用于电子束的非遮断和综合性诊断。

自由电子激光器的平面脉冲微型摇摆器磁场误差分析

建立了平面脉冲微型摇摆器磁场分布误差分析的数理模型，采用数值模拟方法，分析计算了微型摇摆器几何尺寸误差对摇摆器磁场分布及电子运动轨迹的影响。

自由电子激光器起振阈值参数关系

在全面考虑了电子束的能散度，发射度以及Ｗｉｇｇｌｅｒ的随机场误差和谐振腔损耗等系统参数后，求解了暖束及场误差条件下的自由电子激光（ＦＥＬ）自治方程组。用稳态场条件定标了ＦＥＬ起振的阈值参数关系。最后用四台典型的小信号ＦＥＬ实验参数验证了本文得到的阈值参数关系。