自由電子激光器-全文預(yù)覽
【正文】 器的工作物質(zhì)沒(méi)有衰變問(wèn)題，理論上，工作壽命不受限制。原因是電子激光器直接將電子動(dòng)能變?yōu)殡娮哟泡椛?，沒(méi)有普通激光器的中間能量轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)。 拉曼型：工作在長(zhǎng)波波段，電子束速度較低，電子密度高，電子之間的相互作用不能忽略。在自由電子激光器中，電子在磁擺動(dòng)器中與光場(chǎng)交換能量，實(shí)現(xiàn)光場(chǎng)增益；電子通過(guò)磁場(chǎng)后，僅有（少）部分能量轉(zhuǎn)換為光場(chǎng)能量，為了提高轉(zhuǎn)換效率，可以將從磁場(chǎng)出來(lái)的電子進(jìn)行循環(huán)利用。所發(fā)射的光波長(zhǎng)可以通過(guò)改變電子束能量或波蕩器的磁場(chǎng)強(qiáng)度進(jìn)行調(diào)節(jié)。之后，電子束通過(guò)由周期性橫向磁場(chǎng)（通過(guò)在光腔中設(shè)置與電子束行進(jìn)方向成變化夾角的磁體產(chǎn)生）構(gòu)成的自由電子振蕩器。1974年斯坦福大學(xué)的 Madey等人重新提出了恒定橫向周期磁場(chǎng)中的場(chǎng)致受激輻射理論，并首次在毫米波段實(shí)現(xiàn)了受激輻射； 1976年 Madey小組第一次實(shí)現(xiàn)了激光放大，1977年 4月斯坦福大學(xué) Deacon等人才研制成第一臺(tái)自由電子激光振蕩器 。激光的發(fā)明，極大地推動(dòng)了物理學(xué)的發(fā)展。 1960年 ， 世界上第一臺(tái)激光器誕生 —— 紅寶石激光器。自由電子受激輻射的設(shè)想曾于 1951年由 Motz提出，并在 1953年進(jìn)行過(guò)實(shí)驗(yàn)，因受當(dāng)時(shí)條件的限制，未能得到證實(shí)。 產(chǎn)生機(jī)制 為了產(chǎn)生自由電子激光，一束電子被加速至接近光速（相對(duì)論速度）。由于電子周期運(yùn)動(dòng)與已發(fā)射光場(chǎng)同相，得到的是相干疊加的光場(chǎng)，即自由電子激光。 本質(zhì)上，自由電子激光場(chǎng)的增益來(lái)源于電子能量的減少。 FEL和普通激光器的異同 普通激光器
黨政相關(guān)相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號(hào)-1