粒子加速器原理自由电子激光简介.pptx

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目录

CONTENTS

电磁波谱

ElectromagneticSpectrum

光源及X射线自由电子激光

LightSourcesandFreeElectronLasers

自由电子激光的关键技术

WhatmakesanFEL

自由电子激光的应用及发展趋势

ApplicationsandTrends;

ElectromagneticSpectrum;;

电磁波谱中的世界;

电磁波的应用;

HeinrichHertz使用来自电路的振荡发现了无线电波;

Hz

m

波长;

Therewasthusnoplace

leftin1965atwhichI

couldpursuestudiesofthephysicsand

technologyofadvanced;

激光

Laser

自由电子激光

FreeElectronLaser

X射线自由电子激光X-rayFreeElectronLaser;;

什么是光源，都有哪些类型

光源是任何可以发出光的物体或装置。在自然界和人造设备中，光源的类型繁多，它们

可以基于发光的物理机制和应用场景被分类。以下是一些常见的光源类型：

1.自然光源：

太阳：是地球上最重要的自然光源，提供了日光。

星星：包括其他恒星和星系，它们发出的光可能需要数百万年才能到达地球。

生物发光：某些生物体（如萤火虫和深海鱼类）能够通过生物化学反应发光。

2.人造光源：

白炽灯：通过加热丝状物体（通常是钨丝）到高温使其发光。

荧光灯：通过电流激发汞蒸气产生紫外线，紫外线随后被荧光粉转换为可见光。

发光二极管(LED)：利用半导体材料，通过电流直接产生可见光。

激光器：通过受激发射产生高度单色、相干的光束。

光纤：通过内部反射传输光，常用于通信和照明。

3.特殊光源：

同步辐射光源：当带电粒子（通常是电子）以接近光速在磁场中做圆周运动时，会发出宽频谱的同步辐射光。

自由电子激光(FEL)：利用相对论性电子束通过特殊的磁结构（称为undulator或wiggler）产生的相干光。

气体放电灯：例如霓虹灯，通过电流激发气体分子发光。

每种光源都有其特定的用途和特点，例如，LED灯以其高效率和长寿命被广泛用于照明，而激光器则因其高度

的方向性和能量集中，被用于从医疗手术到工业切割等多种应用。同步辐射光源和自由电子激光则主要用于科

学研究，;

我国的同步辐射光源

北京高能同步辐射光源（6GeV，安装调试）合肥低能先进光源（2.2GeV，在建）;

LightSourcesAroundtheWord;

XFELsaroundtheworld;

Phys.Rev.,71(1947)829;

FEL物理基础

spontaneousundulatorradiation;

激光

同步辐射光源

X射线自由电子激光;

SelfAmplifiedSpontaneousEmission

自增强

外种子;

一个FEL由哪些部分组成？;

CompactLight布局示意图;

光阴极电子枪

CompactLight

南方光源·C波段光阴极及高梯度加速结构测试平台;

SwissFEL功率源大厅

C波段测试平台功率源;

束团压缩;;

WhatisanX-rayFreeElectronLaserorXFEL?（SLAC）;;

超快时间分辨：飞秒

超高空间分辨：埃

超强峰值亮度：1033

X射线自由电子激光的出现，促进了多个学科前沿的发展。;

典型的泵浦实验;;

预览图;

加速器

波荡器/FEL实验线站;

基于低温铜结构的实验室规模XFEL紧凑;

高能所的低温铜研究;

世界首台可移动应用级“激光尾波加速器”

7.5×2.5×2.8m3

鲁巍，尾波加速原理机器应用2024;

基于能量回收直线加速器（ERL）的EUV-FEL;

2027

合肥HALF

2.2GeV;