自由電子激光物理中統(tǒng)計(jì)物理分析方法的若干研究.pdf

1、本文致力于近年來(lái)國(guó)際上提出的高增益自由電子激光飽和狀態(tài)分析的統(tǒng)計(jì)物理方法的改進(jìn)和推廣。作為本文工作的基礎(chǔ)，對(duì)相關(guān)自由電子激光基礎(chǔ)理論做了綜述，特別考察了波蕩器低階磁場(chǎng)近似下非理想入射電子的三維運(yùn)動(dòng)，及其對(duì)自發(fā)輻射的影響。在自由電子激光一維Colson-Bonifacio模型的基礎(chǔ)上建立了一種能描述電子橫向運(yùn)動(dòng)的三維歸一化簡(jiǎn)化模型。在國(guó)外同行和小組已有工作基礎(chǔ)上，針對(duì)這種模型重新以Matlab語(yǔ)言編寫(xiě)了直接數(shù)值模擬的完整程序，進(jìn)而分析包含

2、電子橫向振蕩的三維模型對(duì)一維模型的修正。對(duì)這種新的三維模型，引入守恒量，通過(guò)系統(tǒng)達(dá)到飽和狀態(tài)的熵極大條件，發(fā)展求解飽和態(tài)參數(shù)的理論和算法，并編寫(xiě)了相應(yīng)的Matlab程序。對(duì)于螺旋型波蕩器中Compton型自放大自發(fā)輻射(SASE)自由電子激光由起振增益到飽和狀態(tài)的過(guò)程，通過(guò)直接動(dòng)力學(xué)模擬分析了在一定橫向發(fā)射度情況下失諧量為零不同能散電子柬和冷電子束、暖電子束入射情況下系統(tǒng)的光強(qiáng)、聚束因子、以及相空間分布三者的對(duì)應(yīng)關(guān)系，并將三維模擬同一維