SPACE-CHARGE WAVE THEORY OF FREE-ELECTRON LASER

The linear theory of free-electron laser (FEL) is established by means of the spacecharge wave theory. Equations for space-charge waves in FEL with magnetostatic wiggler have been derived and solved. The space-charge density waves and the current waves have been obtained, and the differences between these waves and the conventional space-charge waves are discussed in detail. Using these space-charge waves, the dispersion equations of FEL have been derived, and some special cases are analyzed. A new concept and suggestion are presented.

等离子体波摆动器中电子运动的混沌特性

本文用Ｐｏｉｎｃａｒｅ截面及Ｌｙａｐｕｎｏｖ指数两种方法，研究了新型的等离子体波摆动器中电子运动的混沌特性。结果表明，当摆动器强度增大时电子从规则运动向混沌状态发展，这是提高自由电子激光输出功率时必须解决的一个重大课题。

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。

同轴波导自由电子激光放大器的粒子模拟

采用PIC模拟方法对同轴混合铁磁摇摆器自由电子激光器进行了研究,分析了等离子体填充对其性能的影响。粒子模拟结果表明,这种同轴摇摆器结构FEL在工作电压较低(205 kV)的情况下仍可以得到较好的放大输出,效率达到27.3%,饱和功率达到兆瓦级;等离子体填充对器件的性能有一定的影响,改善了束流传输特性。

激光波长对双色激光等离子体产生太赫兹波的影响

基于瞬态光电流模型研究了激光波长对双色激光等离子体产生太赫兹波的影响.通过理论计算证明:太赫兹信号随激光波长的增大而增强,其变化趋势不会因为双色激光强度、脉宽、相位差、强度比的变化而改变;太赫兹波的频谱不会因为激光波长的改变发生变化.分析了双色激光波长影响太赫兹辐射强度的原因,并利用自由电子密度和漂移电流密度阐明了该影响的内在物理机制.

自由电子激光的线性理论

本文利用线性流体扰动理论的方法建立了自由电子激光的线性理论。求得了静磁wiggler 自由电子激光的色散方程,并进行了详细地讨论,同时还讨论了二种情况:行波场及驻波场。

相对论性电子在电磁驻波场中的运动辐射特性

对相对论性单电子在电磁驻波场中的运动辐射特性进行了分析。

相对论性电子在行波磁场中的自发辐射

相对论性电子在周期性磁场中的运动将产生自发辐射 ,这是产生自由电子激光的基础 .本文采用行波磁场作为周期性磁场 ,通过讨论可以看出 ,当电子通过这种磁场时将产生自发辐射 ,说明该磁场能作为自由电子激光器的摆动器 .