对于远红外自由电子激光使用的大尺度(10m量级)准同心光腔,由于短脉冲效应严重影响功率演化,光束团的数值模拟必须同时考察时域-空域中的演化,因此计算量是巨大的.为了缩小计算量但又不失精确度,发展了一种称为"惠更斯变换"的公式,它以简单的类似基尔霍夫-费涅尔公式的积分运算精确地重现了波荡器之外的光束团演化.
惠更斯变换 短脉冲数值模拟 大尺度准同心腔 高平均功率自由电子激光 Heggens transform short-pulse effects numerical s high average output power FE
讨论了设计高平均功率康普顿型自由电子激光(FEL)装置的基本思路与相关的标度律.强调了除电子束平均流强外,能量抽取率是装置实现高平均功率的决定性因素.这个量的标度律基本上由摇摆器参数(周期数)单独确定,与摇摆器周期长度和强度无关,与激光波长无关.指出如无能量回收系统,按目前光阴极电子枪+超导射频加速结构装置可预期的电子束团100 pC/bunch,平均电流为mA情况下,15MeV电子束能给出的激光平均输出功率为百瓦量级.
自由电子激光的标度律 平均功率 the scale law of FEL average power
