曙光一号自由电子激光自发辐射放大的理论计算 被引量：1

1

作者 董志伟 田世洪 +1 位作者 杨震华 武玉璞 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 1992年第3期336-342,共7页

曙光一号自由电子激光装置用自发辐射放大(ASE)机理,在毫米波波段测得了数百毫瓦的光信号输出。利用三维WAGFEL程序,结合曙光一号直线感应加速器型自由电子激光放大器参数,详细地分析了自发辐射放大的增益、输出功率随电子束的质量(包... 曙光一号自由电子激光装置用自发辐射放大(ASE)机理,在毫米波波段测得了数百毫瓦的光信号输出。利用三维WAGFEL程序,结合曙光一号直线感应加速器型自由电子激光放大器参数,详细地分析了自发辐射放大的增益、输出功率随电子束的质量(包括束流能散度、流强、发射度等因素)的变化情况,给出了相应的定标关系;并且考察了摇摆场随机误差对自发辐射放大功率的影响。最后对自发辐射放大的实验结果进行了分析。 展开更多

关键词 自由电子激光 自发辐射放大 激光

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变参数自由电子激光放大器的设计方法 被引量：3

2

作者 田世洪 董志伟 杨震华 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 1990年第4期467-473,共7页

据自由电子激光原理,利用变参数摇摆器设计可以大幅度提高自由电子激光放大器的效率,在分析文献中所提出的“单电子共振”和“磁场指数下降法”基础上,提出了变参数摇摆器的“多电子自洽设计和最佳选择”的设计方法。经数值计算证明,所... 据自由电子激光原理,利用变参数摇摆器设计可以大幅度提高自由电子激光放大器的效率,在分析文献中所提出的“单电子共振”和“磁场指数下降法”基础上,提出了变参数摇摆器的“多电子自洽设计和最佳选择”的设计方法。经数值计算证明,所提出的方法明显优于其它方法。 展开更多

关键词 自由电子 激光 放大器 摇摆器

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短波自由电子激光放大器数值模拟 被引量：3

3

作者 姜云卿 张治畴 +1 位作者 王元璋 张忠建 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 1991年第2期209-216,共8页

介绍在理论上研究自由电子激光(FEL)的MICFEL程序。MICEFL是以单粒子理论为基础的二维放大器程序。利用MICFEL计算的Paladin实验结果与FRED程序计算结果以及25米Paladin实验结果相比均基本符合。理论计算的结果显示了FEL增益光导的特性。

关键词 自由电子激光 放大器 数值模拟

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自由电子激光放大啁啾脉冲的数值模拟 被引量：1

4

作者 彭堂超 束小建 窦玉焕 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第4期533-536,共4页

利用1维非定态程序对单程自由电子激光(FEL)放大器放大线性啁啾脉冲的过程进行了数值模拟,得到了不同啁啾参数的脉冲通过FEL放大器的增益曲线,计算了不同啁啾参数的脉冲被单程FEL放大器放大后的腔外压缩情况。通过对数值模拟结果的定性... 利用1维非定态程序对单程自由电子激光(FEL)放大器放大线性啁啾脉冲的过程进行了数值模拟,得到了不同啁啾参数的脉冲通过FEL放大器的增益曲线,计算了不同啁啾参数的脉冲被单程FEL放大器放大后的腔外压缩情况。通过对数值模拟结果的定性分析得出:影响输出脉冲宽度和峰值功率的主要因素是FEL放大器的增益线宽和啁啾参数,并以此说明,通过先使用FEL放大器放大啁啾脉冲、然后再将其在腔外压缩的方法产生超短脉冲FEL是可行的。 展开更多

关键词 自由电子激光 放大器 啁啾脉冲 数值模拟

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上海深紫外自由电子激光的非线性谐波辐射研究(英文) 被引量：1

5

作者 邓海啸 王兴涛 +1 位作者 李冬国 戴志敏 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第10期1603-1607,共5页

自由电子激光中的非线性谐波辐射能达到较高的谐波功率,可以用来得到短波长辐射或者降低第4代先进光源对电子束团品质的严厉要求。基于3维自由电子激光软件,深入详细地研究了上海深紫外自由电子激光装置的非线性谐波辐射,并且提出了谐... 自由电子激光中的非线性谐波辐射能达到较高的谐波功率,可以用来得到短波长辐射或者降低第4代先进光源对电子束团品质的严厉要求。基于3维自由电子激光软件,深入详细地研究了上海深紫外自由电子激光装置的非线性谐波辐射,并且提出了谐波辐射实验和测量建议。研究表明上海深紫外自由电子激光装置3次非线性谐波辐射的功率可以达到基波功率的2%水平。 展开更多

关键词 非线性谐波 自由电子激光 高增益高次谐波发生器 自放大自发辐射

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毫米波圆柱波导自由电子激光放大器的数值模拟 被引量：2

6

作者 王泰春 田世洪 束晓建 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 1990年第1期101-110,共10页

本文以单粒子理论为基础,在不计空间电荷效应的近似条件下推导了带轴向引导磁场的三维圆柱波导非线性模拟方程组。用CAGFEL程序计算、分析了在带入口区、常数摇摆器条件下两组不同物理参数的自由电子激光放大器的物理模型。计算结果可靠... 本文以单粒子理论为基础,在不计空间电荷效应的近似条件下推导了带轴向引导磁场的三维圆柱波导非线性模拟方程组。用CAGFEL程序计算、分析了在带入口区、常数摇摆器条件下两组不同物理参数的自由电子激光放大器的物理模型。计算结果可靠,物理图象合理。对于其中的第二组参数还着重考查了光波频率、输入功率和摇摆器场振幅改变对输出功率和效率的影响。上述这些计算结果对0.7MeV自由电子激光放大器的设计和实验具有一定的参考价值。 展开更多

关键词 自由电子激光放大器 毫米波 圆柱波导 数值模拟 单粒子理论 引导磁场 非线性模拟方程组 摇摆器

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缩短自由电子激光放大器饱和长度的研究

7

作者 吉驭嫔 徐竞跃 +2 位作者 王时建 徐勇根 张世昌 《西华大学学报（自然科学版）》 CAS 2014年第5期33-36,共4页

缩短自由电子激光器中的束-波互作用饱和长度,能够有效地降低加速器、摇摆器以及整体器件的成本。为探索缩短束-波互作用饱和长度的途径,本文作者采用非线性数值模拟方法,研究自由电子激光放大器中关键参数对束-波互作用饱和长度的影响... 缩短自由电子激光器中的束-波互作用饱和长度,能够有效地降低加速器、摇摆器以及整体器件的成本。为探索缩短束-波互作用饱和长度的途径,本文作者采用非线性数值模拟方法,研究自由电子激光放大器中关键参数对束-波互作用饱和长度的影响。以一种红外自由电子激光放大器为例,对摇摆器磁场振幅在3 000 Ga做±10%较大调整,对应的饱和长度5.92 m,仅缩短0.11 m(减少不足2%);通过对摇摆器周期、电子束能量、激光波长的搭配进行优化,当摇摆器周期为3.8 cm、电子束能量为105 MeV、激光波长为853 nm时达到最优,使饱和长度缩短到4.35 m(减少26.5%)。结果表明:摇摆器振幅对饱和长度的影响不大,但电子束能量、摇摆器周期、激光波长三者之间的恰当匹配至关重要,可明显缩短对应的束-波互作用饱和长度。 展开更多

关键词 自由电子激光放大器 饱和长度 摇摆器振幅 参量优化

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能量啁啾电子束自由电子激光放大啁啾脉冲

8

作者 束小建 彭堂超 窦玉焕 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第11期1807-1810,共4页

提出采用具有能量啁啾电子束的自由电子激光放大器放大啁啾脉冲,分析说明了它的工作机理和滑移现象对其的影响。采用研制的1维非定态程序GOFEL-P,对能量啁啾自由电子激光放大器放大啁啾脉冲的过程进行了数值模拟和分析,计算了不同啁啾... 提出采用具有能量啁啾电子束的自由电子激光放大器放大啁啾脉冲,分析说明了它的工作机理和滑移现象对其的影响。采用研制的1维非定态程序GOFEL-P,对能量啁啾自由电子激光放大器放大啁啾脉冲的过程进行了数值模拟和分析,计算了不同啁啾参数的脉冲被放大后的腔外压缩情况。结果表明:与单能电子束时相比,能量啁啾自由电子激光可以放大具有更大啁啾参数的啁啾脉冲,使压缩后的脉冲峰值功率增大至568 GW,脉冲宽度缩短至2.29 fs,大幅增强自由电子激光放大啁啾脉冲以及腔外压缩脉冲的效果。 展开更多

关键词 自由电子激光 放大器 能量啁啾电子束 啁啾脉冲 数值模拟

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谐波驱动自种子自由电子激光方案模拟

9

作者 涂凌君 王晓凡 张未卿 《强激光与粒子束》 CAS CSCD 北大核心 2024年第7期162-168,共7页

在自由电子激光(FEL)中,谐波驱动自种子(HLSS)可以减小自放大自发辐射(SASE)机制的辐射带宽、提高X射线波段FEL的谱亮度,其原理已被FLASH、PAL、European XFEL等实验室验证。HLSS可改善SASE FEL的相干性,但同时相对SASE并没有提出新的... 在自由电子激光(FEL)中,谐波驱动自种子(HLSS)可以减小自放大自发辐射(SASE)机制的辐射带宽、提高X射线波段FEL的谱亮度,其原理已被FLASH、PAL、European XFEL等实验室验证。HLSS可改善SASE FEL的相干性,但同时相对SASE并没有提出新的硬件需求,因此可以很方便地应用于国内在建或运行在SASE机制的自由电子激光装置。本文对HLSS方案实现窄带宽效果的原理进行了归纳,给出了波荡器参数的定量条件;随后使用深圳中能高重复频率X射线自由电子激光的典型参数进行模拟,模拟结果表明在出光波长为4.5 nm与6.75 nm时,HLSS的带宽减小至SASE的1/2左右,同时谱亮度提高至2倍左右。 展开更多

关键词 谐波辐射 自种子 自放大自发辐射 窄带宽 纵向相干性 自由电子激光

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基于高斯-赫米特源项展开法的X射线自由电子激光研究

10

作者 顾小卫 蒙林 黄炯 《电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第4期537-541,共5页

利用光场的高斯-赫米特源项展开法,推导了粒子运动一维方程加三维修正和光场幅度、光束半径、瑞利参数的非线性方程组,编制稳态Matlab FEL code程序,初始粒子加载与国际通用软件Genesis进行对比,吻合很好。新程序对于X射线FEL理论研究... 利用光场的高斯-赫米特源项展开法,推导了粒子运动一维方程加三维修正和光场幅度、光束半径、瑞利参数的非线性方程组,编制稳态Matlab FEL code程序,初始粒子加载与国际通用软件Genesis进行对比,吻合很好。新程序对于X射线FEL理论研究的深化,实验装置的设计和改进具有重要意义。 展开更多

关键词 高斯-赫米特源项展开 GENESIS 光场参数 Matlab FEL CODE 自辐射自放大自由电子激光

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SASE自由电子激光起振问题及统计特性的数值模拟 被引量：3

11

作者 窦玉焕 束小建 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第6期857-861,共5页

　介绍一种自放大自发辐射自由电子激光(SASEFEL)的自发辐射和电子束噪声的数学描述,运用修正的一维非定态程序,对SASEFEL起振问题及光场统计特性进行了数值模拟,分析了自发辐射谱的发展过程及一定频带宽度内光场随机特性的统计规律,数... 　介绍一种自放大自发辐射自由电子激光(SASEFEL)的自发辐射和电子束噪声的数学描述,运用修正的一维非定态程序,对SASEFEL起振问题及光场统计特性进行了数值模拟,分析了自发辐射谱的发展过程及一定频带宽度内光场随机特性的统计规律,数值模拟结果与理论结果符合较好。 展开更多

关键词 自由电子激光 自放大自发辐射 统计特性 光谱 数值模拟 起振问题

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8mm波自由电子激光放大器用波模变换器

12

作者 李金玉 《电子技术参考》 1992年第1期46-49,共4页

关键词 自由电子激光 波模变换器 放大器

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可调谐X射线SASE自由电子激光器的数值模拟

13

作者 顾小卫 蒙林 《电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第6期875-879,915,共6页

利用粒子经典理论建立了自放大自发辐射(SASE)自由电子激光高增益自洽方程组,编写了稳态Matlab-SASE-FEL数值计算程序;对LCLS装置参数进行了优化,给出了辐射光的各特征参数。该程序的主要优势在于基于Matlab的便利性可方便地进行后处理... 利用粒子经典理论建立了自放大自发辐射(SASE)自由电子激光高增益自洽方程组,编写了稳态Matlab-SASE-FEL数值计算程序;对LCLS装置参数进行了优化,给出了辐射光的各特征参数。该程序的主要优势在于基于Matlab的便利性可方便地进行后处理数据,对X射线FEL理论研究的深化和实验装置的设计和改进具有重要的意义。 展开更多

关键词 LCLS 数值模拟 自放大自发辐射自由电子激光 X射线自由电子激光

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SASE自由电子激光不同带宽统计特性的数值模拟

14

作者 窦玉焕 束小建 《量子电子学报》 CAS CSCD 北大核心 2003年第2期229-233,共5页

对自放大自发辐射自由电子激光不同带宽光场统计特性进行了数值模拟。分析了一定频带宽度内光场随机特性的统计规律,模拟结果表明,在较宽的谱线宽度内光脉冲分布规律基本符合Υ函数分布,在较窄的谱线宽度内其分布规律服从负指数分布。... 对自放大自发辐射自由电子激光不同带宽光场统计特性进行了数值模拟。分析了一定频带宽度内光场随机特性的统计规律,模拟结果表明,在较宽的谱线宽度内光脉冲分布规律基本符合Υ函数分布,在较窄的谱线宽度内其分布规律服从负指数分布。数值模拟结果与理论结果和实验结果符合较好。 展开更多

关键词 自由电子激光 自放大自发辐射 统计特性 光谱 数值模拟

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上海软X射线自由电子激光外种子运行模式的模拟研究 被引量：1

15

作者 范伟杰 冯超 赵明华 《强激光与粒子束》 CAS CSCD 北大核心 2022年第3期91-96,共6页

上海软X射线自由电子激光用户装置(SXFEL)是我国首台可以运行在水窗波段的自由电子激光装置,未来可以为5个实验线站供光,其主要运行模式为自放大自发辐射模式以及外种子模式。本文就SXFEL的外种子模式进行了从头到尾的模拟研究,主要包括... 上海软X射线自由电子激光用户装置(SXFEL)是我国首台可以运行在水窗波段的自由电子激光装置,未来可以为5个实验线站供光,其主要运行模式为自放大自发辐射模式以及外种子模式。本文就SXFEL的外种子模式进行了从头到尾的模拟研究,主要包括EEHG-HGHG混合级联与单级EEHG两种方案。模拟结果表明,虽然EEHG-HGHG混合级联模式较为复杂,但能够产生更高功率的高次谐波辐射。除此之外,我们还研究了各种三维效应对EEHG的影响。模拟和分析结果表明,通过上述两种方案,采用紫外波段的种子激光,用户可以得到全相干、窄带宽、短脉冲的水窗波段自由电子激光。 展开更多

关键词 自由电子激光 高次谐波放大 回声谐波放大 全相干 窄带宽

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曙光一号自由电子激光装置的设计研究 被引量：10

16

作者 惠钟锡 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 1990年第3期257-272,共16页

曙光一号自由电子激光装置(SG-1 FEL)是一台高功率毫米波段自由电子激光放大器,它由3.5MeV直线感应加速器、电子束调制系统、变参数摇摆器和微波种子源等部件组成。本文扼要叙述了SG-1 FEL的物理设计和主要技术参数,并重点分析了各主要... 曙光一号自由电子激光装置(SG-1 FEL)是一台高功率毫米波段自由电子激光放大器,它由3.5MeV直线感应加速器、电子束调制系统、变参数摇摆器和微波种子源等部件组成。本文扼要叙述了SG-1 FEL的物理设计和主要技术参数,并重点分析了各主要部件的实验研究、计算模拟,以及物理设计和结构的特点。 展开更多

关键词 自由电子 激光 放大器 摇摆器

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自由电子的C-M量子放大效应

17

作者 陈雅深 张忠建 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 1991年第4期435-444,共10页

重新推导和研究了C-M(Chang-McDaniel)效应的主要公式,指出C-M效应需要α、k_8和k_0满足的匹配条件。

关键词 自由电子 激光 C-M 量子放大效应

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同轴波导FEL放大器的非线性分析 被引量：1

18

作者 史宗君 杨梓强 梁正 《电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第3期245-249,共5页

以同轴波导、同轴混合磁铁摇摆器为模型,导出了自洽的注波三维非线性方程组,在考虑了电子初始速度零散效应、空间电荷波效应的影响及电子注在互作用区入口处的绝热压缩过程的基础上,编制了相应的计算软件。同时,通过数值分析的方法研究... 以同轴波导、同轴混合磁铁摇摆器为模型,导出了自洽的注波三维非线性方程组,在考虑了电子初始速度零散效应、空间电荷波效应的影响及电子注在互作用区入口处的绝热压缩过程的基础上,编制了相应的计算软件。同时,通过数值分析的方法研究了自由电子激光器的饱和效率、频带宽度等高频特性和变参数摇摆器结构对延缓饱和、提高效率的作用。 展开更多

关键词 同轴波导 放大器 非线性分析 自由电子激光器

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椭圆波导FEM放大器的非线性特性研究

19

作者 王明红 杨梓强 +1 位作者 史宗君 梁正 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第4期531-535,共5页

以椭圆波导、平板摇摆器为 FEM放大器的模型 ,导出了自洽的注波互作用三维非线性方程组。在此基础上编制了相应的程序。利用该程序分析了 FEM放大器的饱和功率、效率以及带宽等高频特性。考虑了摇摆器渐变、空间电荷波、电子初始速度零... 以椭圆波导、平板摇摆器为 FEM放大器的模型 ,导出了自洽的注波互作用三维非线性方程组。在此基础上编制了相应的程序。利用该程序分析了 FEM放大器的饱和功率、效率以及带宽等高频特性。考虑了摇摆器渐变、空间电荷波、电子初始速度零散对高频特性的影响。 展开更多

关键词 FEM放大器 椭圆波导 平板摇摆器 非线性特性 自由电子激光

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SG－1　FEL放大器实验初步分析

20

作者 孟凡宝 吴瑞安 +2 位作者 汤龙舟 周传明 惠钟锡 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 1994年第3期415-418,共4页

在摇摆场０．２６Ｔ，电子束能量３．３±０．１５ＭｅＶ，束流约６００Ａ时，ＳＧ－１ＦＥＬ常参数放大器实验最大功率约１０ＭＷ，指数增益约１９ｄＢ／ｍ。对实验进行了初步的分析讨论，并就实验时４ｍ长摇摆器功率未呈饱和、指... 在摇摆场０．２６Ｔ，电子束能量３．３±０．１５ＭｅＶ，束流约６００Ａ时，ＳＧ－１ＦＥＬ常参数放大器实验最大功率约１０ＭＷ，指数增益约１９ｄＢ／ｍ。对实验进行了初步的分析讨论，并就实验时４ｍ长摇摆器功率未呈饱和、指数增益区右移现象与下一轮实验的改进提出了意见。 展开更多

关键词 曙光一号 自由电子激光 放大器

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