《自由電子雷射物理導論》對自由電子雷射的基本理論、物理機理、相關技術與實驗，以及發 展前沿進行了系統介紹與論述。
本書力圖使讀者能對自由電子雷射全貌有一概要了解， 掌握重要的基本概念和物理圖像。
基本介紹
- 中文名：自由電子雷射物理導論
- 書號：9787030709103
- 裝幀：平裝
- 出版社：科學出版社
- 作者：賈啟卡
- 頁數：228 頁
- 字數：298000
- 出版時間：2021年12月1日
目錄
第1章 引言 1
1.1 自由電子雷射的特點 1
1.2 自由電子雷射的歷史與國內外發展 4
1.3 自由電子雷射的套用 8
參考文獻 11
第2章 自由電子雷射工作原理 15
2.1 自由電子和電磁波的能量交換 15
2.2 色散關係 17
2.3 電子束團的輻射 22
2.4 自發輻射 26
2.5 受激輻射 31
2.6 自由電子雷射經典理論描述適用性 36
參考文獻 37
第3章 自由電子雷射基本方程 39
3.1 電子在波盪器中的運動軌跡 39
3.2 能量方程 42
3.3 電子相位方程 45
3.4 光場方程 51
3.5 光場增益 55
3.5.1 低增益情況 55
3.5.2 高增益情況 56
3.5.3 光場低增益與高增益的比較 60
3.6 初始群聚電子的輻射光場 63
3.6.1 預聚束電子的輻射光場 63
3.6.2 電子初始群聚產生的相干自發輻射 67
3.7 電子分布方程 71
參考文獻 73
第4章 自由電子雷射中的物理效應 75
4.1 電子的 β 振盪 75
4.2 空間電荷場效應的影響 79
4.3 電子脈衝與光脈衝之間的滑移效應 82
4.4 邊帶不穩定性 86
4.5 高次諧波輻射 89
4.6 光場模式 93
4.6.1 光場縱模 93
4.6.2 光場橫模 94
4.7 光導效應 98
參考文獻 101
第5章 自由電子雷射實驗裝置 104
5.1 波盪器 104
5.1.1 波盪器分類 104
5.1.2 波盪器磁場參數設計及要求 109
5.2 光學速調管 115
5.3 變參數型波盪器 119
5.4 橫向梯度波盪器 124
5.5 用波導管的自由電子雷射 127
5.6 自由電子雷射中的加速器及相關技術 133
5.6.1 自由電子雷射中的電子注入器 133
5.6.2 自由電子雷射中的電子加速器 135
5.6.3 相關技術 137
5.7 電子束品質要求及影響 140
5.7.1 電子束品質要求 140
5.7.2 電子束品質影響 143
參考文獻 146
第6章 自由電子雷射的基本運行模式 154
6.1 自由電子雷射振盪器 154
6.1.1 振盪器自由電子雷射光場 154
6.1.2 振盪器自由電子雷射裝置 157
6.1.3 振盪器自由電子雷射關鍵問題 164
6.2 自放大自發輻射自由電子雷射 165
6.3 諧波放大自由電子雷射 170
6.3.1 相干諧波的產生與放大 170
6.3.2 相干諧波輻射 (超輻射) 模式 173
6.3.3 高增益諧波輻射 HGHG(指數增益) 模式 175
參考文獻 178
第7章 自由電子雷射研究發展前沿 181
7.1 高功率自由電子雷射 181
7.2 全相干 X 射線自由電子雷射 186
7.3 超短脈衝 X 射線自由電子雷射 195
7.4 自由電子雷射特殊輸出光 200
7.5 自由電子雷射小型化 204
參考文獻 210
附錄 218
A.1 雷射相干性 218
A.2 平面型波盪器，能量方程 ((3.2.4) 式) 中貝塞爾函式因子的推導 220
A.3 Madey 定理驗證 221
A.4 光場方程推導 222
A.5 (3.4.14) 式和 (3.5.1) 式中的數學推導 223
A.6 指數增益自由電子雷射的相速度和群速度 224
A.7 周期磁場 225
A.8 錐形波盪器同步振盪周期 226
