基于先进加速器的X射线自由电子激光(FEL),具有极高的时间、空间分辨率和峰值亮度,被誉为第四代先进光源,国际上已经运行、在建和设计中的X射线FEL,电子束能量范围为5.8-17GeV。2012年,本项目申请人提出了中等能量X射线FEL振荡器概念[Phys. Rev. Lett 108, 034802 (2012)],即基于FEL的谐波运行,利用3.5GeV的中等能量电子束团,产生光子能量范围在10-25keV的时间空间全相干辐射。本项目将通过理论分析和数值模拟,对基于谐波运行的中等能量X射线FEL振荡器进行全面系统的探索,完善细化其中的物理环节和技术问题,并结合国际上FEL的最新进展,发展基于谐波运行的中等能量X射线FEL放大器等新机理,为我国未来的X射线FEL装置的建设奠定良好的理论基础和提供充分的设计依据。
英文主题词free electron laser;X-ray;compact;oscillator;harmonic lasing