什么是自由电子激光器?

自由电子激光器是利用相对论电子束通过周期磁场将电子束的动能转换为辐射能。自由电子激光器是七十年代中期以来发展起来的一类新型激光器。它将电子束动能转变成激光辐射, 代表了一种全新的产生相干辐射的概念。自由电子激光器一般由电子加速器、摆动器和光学系统几个部分构成。加速器产生的高能电子束, 通过...

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自由电子激光器是一种利用自由电子产生的电磁辐射来实现高度聚焦和可控输出的先进光源，其调谐性和应用范围广泛，涉及毫米波研究、实验室开发以及量子力学理论的演示等。例如，观察到了毫米波自由电子激光器的调谐特性，这表明其在特定波长选择方面的灵活性。此外，介绍了一些欧洲的重要实验室，他们在自由电子...

自由电子激光是电子在自由空间中的周期运动所产生的辐射，与束缚电子激光不同。束缚电子激光指的是电子在特定能级结构上的跃迁，辐射出光子，其能量来源于原子或分子内部的电子能级跃迁。相比之下，自由电子激光中的电子不再受固定能级结构的限制，在自由空间内做周期运动，辐射出的光具有更高的能量和更宽...

所谓“自由电子激光器”，是指一种高功率连续可调谐的新颖激光器件，需要用加速器等复杂设备。这种激光器从理论到实验目前尚不成熟。自由电子激光器的工作机制与众不同，它是从加速器中获得几千万电子伏特的高能调整电子束，这些调整电子经过周期性磁场，形成不同能态的能级，然后在它们之间实现粒子数反转...

自由电子激光器简介 一种利用自由电子的受激辐射，把相对论电子束的能量转换成相干辐射的激光器件。自由电子受激辐射的设想曾于1951年由Motz提出，并在1953年进行过实验，因受当时条件的限制，未能得到证实。1974年斯坦福大学的Madey等人重新提出了恒定横向周期磁场中的场致受激辐射理论，并首次在毫米波段...

自由电子激光的物理原理是利用通过周期性摆动磁场的高速电子束和光辐射场之间的相互作用，使电子的动能传递给光辐射而使其辐射强度增大。利用这一基本思想而设计的激光器称为自由电子激光器(简称FEL)。如图1所示，一组扭摆磁铁可以沿z轴方向产生周期性变化的磁场．磁场的方向沿Y轴。由加速器提供的高速电子...

自由电子激光的诞生源于对带电粒子加速辐射的深入探索。加速粒子在高速运动中会产生辐射，如著名的“轫致辐射”，这是一种由同步辐射发展而来，高速圆周运动的粒子产生的辐射频谱广泛，但同步辐射本身并不完全相干。然而，FEL的出现改变了这一格局。电子束自发辐射与电子间的相互作用，形成微束团，这些微束...

自由电子激光器的工作原理基于高速电子与光辐射场之间的相互作用。首先，从加速器输出的高能电子被偏转磁铁引导进入一个周期性摆动的磁场，磁场沿Y轴方向变化，使得电子沿正弦曲线轨迹运动，产生电磁辐射。这个过程中，电子的动能转化为光辐射的能量，形成光脉冲，通过反射镜与后续电子束交互作用，电子聚集成短...

自由电子激光器因其独特优势，自诞生以来就备受科学家关注。它的应用领域广泛，特别适合研究光与物质的相互作用，涉及固体表面物理、半导体物理、超导体、凝聚态物理等多个学科。在原子核工程中，自由电子激光器展现出高功率、宽可调光谱范围及连续运行的特性，这使得它在物质提纯、受控核聚变等领域大显身手...

使自由电子激光器成为美国“星球大战”计划中陆基或天基定向能武器中最有希望的候选者．这就促使了美国自由电子激光器的研究、开发取得了一系列很大的进展．激光技术的研究和开发应用是以军事武器的研究应用为先导，而逐步推广应用于民品开发生产中去的．研究和发展自由电子激光器的领域十分广阔，...