《高增益短波長自由電子雷射縱向相干性研究》是依託中國科學技術大學，由賈啟卡擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：高增益短波長自由電子雷射縱向相干性研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：賈啟卡
- 依託單位：中國科學技術大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
高增益短波長自由電子雷射（FEL）為實現X射線雷射開闢了一條可行的技術路線。但現有高增益短波長FEL工作模式的縱向相干性還未能令人滿意，如：自放大自發輻射（SASE）模式縱向相干性不好；而基於種子雷射的諧波放大模式在向硬Ｘ射線發展還存在很大困難的同時，最近的研究分析表明其縱向相干性看來也沒有原來認為的那樣好。因此改善高增益短波長自由電子雷射（FEL）的縱向相干性(輻射頻寬)具有非常重要的實際意義，是國際FEL研究的熱點和前沿。在國外已有相關工作以及我們自己工作基礎上，對各種不同方案的輻射頻寬進行系統、深入的研究與對比分析，考慮實際實驗條件，分析研究系統參數對輻射頻寬的影響，探索研究改善高增益短波長FEL縱向相干性的新方案，為實驗方案及裝置參數的選擇最佳化提供指導性建議。
結題摘要
X射線自由電子雷射（FEL）的成功運行，標誌著第四代光源的新時代已經到來。但現有的X-FEL工作模式的縱向相干性不好，本項目在國外已有相關工作以及我們自己工作基礎上，對高增益短波長FEL各種不同方案的輻射頻寬進行系統、深入的分析與對比研究，探索研究改善高增益短波長FEL縱向相干性的新方案。 我們對基於用外種子雷射的諧波放大類型的HG-FEL向更短波長方向擴展和基於SASE的改進方案兩方面對發展全相干X-FEL進行了研究。針對我們提出的加強型諧波放大FEL方案EHGHG及國際上熱門的基於回波的高次諧波放大FEL方案EEHG進行了深入研究，對它們的系統參數關係,輻射頻寬進行了研究分析與數值模擬計算，為今後相關實際裝置的參數選取和最佳化提供了重要指導和參考。我們首次對用變參數波盪器改善短波長SASE-FEL縱向相干性的可能性進行了詳細研究，取得了初步突破性進展。而國外已有的關於變參數波盪器FEL的研究均是為了提高輻射功率。還對自種子SASE波盪器系統的最佳化設計進行了研究分析。這些工作為進一步的相關深入研究奠定了很好的基礎。 在原任務書計畫之外還新增加了部分研究內容（它們均是FEL研究領域的熱點問題）：對交叉型波盪器軟x射線自由電子雷射極化控制的影響因素進行了分析研究；對波盪器磁場高次諧波及其對FEL影響進行了研究，並在其成果基礎上，進行了擴展研究，提出了新型準周期波盪器，三次諧波抑制效率顯著優於目前國際上現有的準周期波盪器，且由於磁極面沒有凹陷，適於真空內波盪器，這是本項目得到的附帶的研究成果。還對脈衝滑移效應開展了研究，首先對低增益情況的研究取得了成果，對高增益情況的研究仍在進行中。
