【摘 要】
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由于自由电子激光的非线性,其输出功率的求解需采用数值解法.FEL的数值模拟,对于自由电子激光器的设计和参数优化具有十分重要的意义.该文完成了以下工作:(1)对三维波导型正
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由于自由电子激光的非线性,其输出功率的求解需采用数值解法.FEL的数值模拟,对于自由电子激光器的设计和参数优化具有十分重要的意义.该文完成了以下工作:(1)对三维波导型正向导引磁场FEL进行了数值模拟,并优化了电子束的初始采样,利用MIT的实验进行了验证,模拟结果与实验吻合较好,并与已发表的Freund等人的模拟结果作了比较,得到不同的束流损失,更接近实验结果.(2)针对MIT的实验,对平衡态时电子不具有螺旋轨道情况下的变参数选择进行了讨论,发现与平衡态时电子具有螺旋轨道的变参数选择方式不同,提出了这种情况下变参数选择的一般原则.并对此进行了wiggler磁场的幅值及导引磁场幅值同时变化的参数设计及优化,实现了饱和输出功率及束-波互作用效率的提高.(3)讨论了wiggler入口处绝热压缩区磁场的分布对饱和功率的影响,对MIT的实验进行了绝热压缩区wiggler磁场分布的优化设计,并提出了绝热压缩区wiggler磁场优化的一般原则.
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