自由电子激光的发展 自1960年世界上第一台激光器诞生以来，随着激光器技术的研究和发展，人们普遍希望普通激光器的功率、效率、和波长调谐范围能有大幅度地提高，但对于普通的激光器来说，简直难于作到，于是科学家们开始探索新的方法，新的途径来提高激光器的性能．早在20世纪50年代初期，就有人提出了自由电子受激辐射的设想。1950年，有人用射频直线加速器和摆动器演示了可见波长自发辐射和微波相干辐射．1957年到1964年问，自由电子微波激射器问世，称为“ubitron”，在5mm 波长上产生150KW 的峰值功率．同时，人们利用高能电子在轴向磁场中的横向回旋运动产生毫米波，但一直到1974年才首次在毫米波段实现受激辐射。1977年，美国斯坦福大学的红外波段实现受激辐射．当时研究此课题时所需的电子加速器等设备相当复杂且价格昂贵．1978年，美国海军研究实验室在红外区也取得实验成功．20世纪70年代，自由电子激‘光研究还不怎么兴旺．当它重新开始升温时，分别通过受激康普顿散射和受激拉曼散射发展．1983年，法国奥赛的电磁辐射应用实验室，首次用储存环中运行的电子束获得激光效应，这台新型的自由电子激光器首次在可见光频段发射光子．1984年，美国物理学家在加速器上利用电子束。
激光器主要有几部分组成？各自的用处是什么？ 激光器一般2113由三个部分组成，固体5261激光器也不例外：（1）.工作物4102质 这是激光器的核心，只有能1653实现能级跃迁的物质才能作为激光器的工作物质。目前，激光工作物质已有数千种，激光波长已由X光远至红外光。例如氦氖激光器中，通过氦原子的协助，使氖原子的两个能级实现粒子数反转；（2）.激励能源（光泵）它的作用是给工作物质以能量，即将原子由低能级激发到高能级的外界能量。通过强光照射工作物质而实现粒子数反转的方法称为光泵法。例如红宝石激光器，是利用大功率的闪光灯照射红宝石（工作物质）而实现粒子数反转，造成了产生激光的条件。通常可以有光能源、热能源、电能源、化学能源等。（3）.光学共振腔 这是激光器的重要部件，其作用一是使工作物质的受激辐射连续进行；二是不断给光子加速；三是限制激光输出的方向。最简单的光学共振腔是由放置在氦氖激光器两端的两个相互平行的反射镜组成。当一些氖原子在实现了粒子数反转的两能级间发生跃迁，辐射出平行于激光器方向的光子时，这些光子将在两反射镜之间来回反射，于是就不断地引起受激辐射，很快地就产生出相当强的激光。这两个互相平行的反射镜，一个反射率接近100%，即完全反射。另一个。
飞秒激光器的工作原理及原理图？ 飞秒激光产生后，人类能够在原子和电子的层面上观察到它们超快运动的过程并加以利用。在高强度飞秒激光的作用下，气态、液态、固态物质会在瞬息间变成等离子体。高功率飞秒激光与电子束碰撞，能够产生X射线飞秒激光、射线激光以及正负电子对。此外，利用飞秒激光能够有效地加速电子，使加速器的规模得到上千倍的压缩。高功率飞秒激光与物质相互作用，能够产生足够数量的中子，实现激光受控核聚变的快速点火。扩展资料飞秒激光器为一种脉冲激光器。飞秒指的脉冲持续时间，这和脉冲的频率不一样。脉冲的频率是指1s内，激光器发出的脉冲数目。飞秒激光器对时间的分辨率远远高于影视器材，经计算，飞秒激光器获得了人类在实验室中所能获得的世界上最短的脉冲，通过它，可以看到更快速、更微妙的运动，例如绿色植物的光合作用过程、细胞的分裂过程、电子围绕原子运动的过程等等。参考资料来源：-飞秒激光器参考资料来源：-飞秒
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？
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。
自由电子激光器的结构、原理、特点？ 自由电子激光器介绍 来源：作者：发布时间：2007-01-26 这是到目前为止唯一一种不属于气体、液体或固体中任何一类的激光装置。被电场加速的高能电子通过极性交替变换的磁场。
激光离子加速器 是什么？
固体激光器和自由电子激光器的比较 自由电子激光器无需传统的介质，高功率，可调谐性好，但是为什么还不能完全取代传统的固体激光器呢？传统固体激光有什么独特的优越性吗？。
自由电子激光器的工作原理 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束经偏转磁铁D导入摆动磁场。由于磁场的作用．电子的轨迹将发生偏转而沿着正弦曲线运动，其运动周期与摆动磁场的相同。这些电子在XOZ面内摇摆前进．沿x方向有一加速度．因而将在前进的方向上自发地发射电磁波。辐射的方向在以电子运动方向为中心的一个角度范围内。它的工作原理可简述如下。由加速器产生的高能电子经偏转磁铁注入到极性交替变换的扭摆磁铁中。电子因做扭摆运动而产生电磁辐射（光脉冲），光脉冲经下游及上游两反射镜反射而与以后的电子束团反复发生作用。结果是电子沿运动方向群聚成尺寸小于光波波长的微小的束团。这些微束团将它们的动能转换为光场的能量，使光场振幅增大。这个过程重复多次，直到光强达到饱和。作用后的电子则经下游的偏转磁铁偏转到系统之外。以上是FEL产生过程的比较形象的描述。从物理学角度看，这个过程就是电子对辐射的受激康普顿。
