高能自由电子激光及其应用新疆大学2009届本科生毕业论文毕业论文(设计)题目：高能自由电子激光及其应用新疆大学毕业论文（设计）任务书班级：物理学04-4班姓名：布尔汗.沙拉木论文（设计）题目：高能自由电子激光及其应用专题：材料物理要求完成的内容：1、查找相关资料2、了解自由电子激光的概念和历史发展3、了解电子在电磁场中的运动特性4、理解自由电子激光的原理5、了解自由电子激光的的应用发题日期：2008年12月25日完成日期：2009年05月30日实习实训单位：新疆大学地点：物理科学与技术学院论文页数：页；图纸张数：页；指导教师：教研室主任：院长：声明本人郑重声明：1、此毕业论文是本人在指导教师指导下独立进行研究取得的成果。除了特别加以标注和致谢的地方外，本文不包含其他人或其它机构已经发表或撰写过的研究成果。对本文研究做出重要贡献的个人与集体均已在文中作了明确标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。2、本人完全了解学校、学院有关保留、使用学位论文的规定，同意学校与学院保留并向国家有关部门或机构送交此论文的复印件和电子版，允许此文被查阅和借阅。本人授权新疆大学物理科学与技术学院可以将此文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本文。3、若在新疆大学物理科学与技术学院毕业论文审查小组复审中，发现本文有抄袭，一切后果均由本人承担（包括接受毕业论文成绩不及格、缴纳毕业论文重新学习费、不能按时获得毕业证书等），与毕业论文指导老师无关。作者签名：日期：年月日摘要自由电子激光（Free-ElectronLaser,简称FEL）是自由电子为工作物质的一种完全新型的相干光源。它具有频带宽、频率可调谐、光束质量好、激光效率高和高功率等优点。这些特点与其它相干光源所不可比拟的。本文主要介绍的是自由电子激光的基本概念、历史发展，自由电子在电磁场中的运动特性，有加速高速运动的情形下的辐射功率角分布。在此基础上进一步讨论了自由电子激光的产生机制：它是，高速运动自由电子在波荡器的周期磁场中受到外加电磁波电磁场的作用，在水平方向上受到调制而产生电子束的非对称分布，在该分部下的电子束与外加电磁波之间的能量交换过程中，损失的能量多于吸收来实现受激光放大。最后，讨论了自由电子激光在生物科学、医学和军事方面的实际应用。关键词：自由电子激光，波荡器，非对称分布的电子束，受激放大ABSTRACTFree-ElectronLaser(FEL)isacompletelynewtypeofcoherentlightsourcewithfreeelectronasworkingmedia.Widefrequencybandwidth,frequencytuneability,highbeamquality,highefficiency,andhighpowerarethemainadvantages.Thesefeaturesareinimitabletotheothercoherentlightsources.Inthispaper,wemainlyintroducethebasicconceptoftheFELanditshistoricaldevelopments,characteristicsofmotionoffreeelectronsinelectromagneticfield,andtheangulardistributionofradiationpowerofacceleratedhigh-speedelectrons.Underthebasisofwhich,wefurtherdiscussedonthelaserproductionmechanismoffreeelectrons.Itisjustthestimulatedemissionoflightwhichrealizedwithmuchmorelostofenergythanabsorptionintheenergyexchangeprocessbetweenexternalelectromagneticwavesandthenon-symmetricdistributedhighspeedelectronbeamswhichmodulatedbytheelectromagneticfieldoftheexternalelectromagneticwaveswi