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激光电子加速器 自由电子激光器的简介

2020-10-10知识13

既然有大型粒子加速器,小型的有什么用? 或者说,小型的粒子加速器有可能发现大型的发现不了的新定律吗?

激光电子加速器 自由电子激光器的简介

粒子激光加速器? 粒子加速与光束焦点可以组合粒子加速器[(particle accelerator)是用人工方法产生高速带电粒子的装置。日常生活中常见的粒子加速器有用于电视的阴极射线管及X光管等设施。是探索原子核和粒子的性质、内部结构和相互作用的重要工具,在工农业生产、医疗卫生、科学技术等方面也都有重要而广泛的实际应用。自E.卢瑟福1919年用天然放射性元素放射出来的a射线轰击氮原子首次实现了元素的人工转变以后,物理学家就认识到要想认识原子核,必须用高速粒子来变革原子核。天然放射性提供的粒子能量有限,只有几兆电子伏特(MeV),天然的宇宙射线中粒子的能量虽然很高,但是粒子流极为微弱,例如能量为10^14电子伏特(eV)的粒子每小时在 1平方米的面积上平均只降临一个,而且无法支配宇宙射线中粒子的种类、数量和能量,难于开展研究工作。因此为了开展有预期目标的实验研究,几十年来人们研制和建造了多种粒子加速器,性能不断提高。在生活中,电视和X光设施等都是小型的粒子加速器。

激光电子加速器 自由电子激光器的简介

自由电子激光器的简介 自由电子激光器是一种新型的强相干辐射源。由于它可能具有高功率、高效率、波长的大范围调谐和超短脉冲的时间结构等一系列优良特性而受到人们的格外重视。目前,除自由电子激光器之外,还没有一种激光器能同时具备这些特点。这是因为它产生激光的原理与以往的激光器有本质上的不同。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,通过摆动器内沿长度方向交替变化的磁场时,产生横向摆动,并以光子的形式损失一部分能量。这部分能量转变成激光辐射,通过光学系统输出。自由电子受激辐射的设想曾于1950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。1971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,并首次在毫米波段实现了受激辐射;1976年Madey小组第一次实现了激光放大,1977年4月斯坦福大学Deacon等人才研制成第一台自由电子激光振荡器。它由一根抽成真空的。

激光电子加速器 自由电子激光器的简介

#自由电子#电子束#电子#加速器#激光器

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