自由电子激光器

<a href="https://vibaike.com/118384/" target="_blank">自由电子激光器（FEL）是一个（第四代）同步加速器光源产生极其辉煌同步辐射和短脉冲。自由电子激光器的功能和行为类似于激光，但它不是使用原子或分子激发的受激发射，而是采用相对论电子作为增益介质。一束电子通过磁性结构（称为起伏器或摆动器）时会产生同步辐射）。在自由电子激光器中，当同步加速器辐射与电子束重新相互作用时，该辐射会进一步放大，从而使电子开始相干发射，从而使总体辐射强度呈指数增长。

作为电子动能和波荡器参数可适于根据需要，自由电子激光器是可调谐的，并且可以用于更广泛的建立频率范围比任何类型的激光器，目前不等波长从微波，通过太赫兹辐射和红外线，于可见光谱、紫外光和透视。

约翰·马迪（John Madey）于1971年在斯坦福大学开发了xxx台自由电子激光器，它利用了汉斯·莫茨（Hans Motz）和他的同事们的技术，后者于1953年在斯坦福大学制造了一个起伏器，使用了摆动磁结构。Madey使用43 MeV电子束^[8]和5 m长的摆动器来放大信号。

自由电子激光器需要使用具有相关屏蔽功能的电子加速器，因为如果电子的吸收不当，加速电子可能会产生辐射危害。这些加速器通常由速调管供电，速调管需要高压电源。电子束必须保持在真空中，这要求沿束路径使用多个真空泵。尽管该设备体积庞大且昂贵，但自由电子激光器可以实现非常高的峰值功率，而自由电子激光器的可调谐性使其成为许多学科的理想之选，包括化学，生物学中分子的结构确定，医学诊断和无损检测。