| 题名 | 博士论文-激光康普顿散射光源的理论和实验研究 |
| 作者 | 赵宇 |
| 学位类别 | 博士 |
| 答辩日期 | 2001 |
| 授予单位 | 中国科学院研究生院 |
| 授予地点 | 北京 |
| 导师 | 庄杰佳 |
| 关键词 | 康普顿散射 激光同步辐射 X射线 自由电子激光 |
| 学位专业 | 核技术及应用 |
| 中文摘要 | 激光康普顿散射光源，也叫激光同步辐射光源，是一种新型的X或Gamma射线光源。由于它的输出光具有人们对新一代光源所期望的短波长、超短脉冲和高峰值亮度的特性，因而已成为国际先进光源技术研究领域的前沿课题。本论文的研究内容就是围绕激光康普顿散射光源展开的，主要工作可以概括为理论研究和实验研究两大方面。在理论研究中，本文系统的建立了激光康普顿散射光源理论。其中从量子辐射场论的观点出发严格推导出的康普顿散射截面公式，可以清楚的解释康普顿散射的物理本质。通过对散射截面公式的研究发现，在电子静止坐标中，当入射光子能量远小于电子静止能量时，量子康普顿散射理论就会自然过渡到经典散射理论。在这种情况下，利用经典电动力学方程建立起来的康普顿散射线性和非线性散射理论，可以比量子理论更方便的讨论康普顿散射光源在许多方面的物理性质，如频率分布、光谱纯度、发散角、辐射脉宽、辐射通量、光谱亮度和相干性等。此外，本文还特别对激光强度的非均匀分布、电子束流强的非均匀分布、电子束的能散和发射度等非理想因素对康普顿散射光性质的影响进行了详细的讨论。 在实验研究中，本文提出了利用自由电子激光器腔内康普顿背散射原理，在北京自由电子激光器但FEL）上实现双波段康普顿散射光源的实验思路。本文首先介绍了双波段康普顿散射光源的原理和优点，从理论上计算了BFEL腔内康普顿背散射的实验参数，并以此为基础提出了具体的实验方案。在随后的实验设备研制过程中，本文创新性的设计出多孔金属输出镜作为BFEL的X射线输出镜和红外激光反射镜，并制造了符合实验要求的正比计数器用于软X射线光子的探测。在最后具体实验中，我们采取适当措施，克服了加速器强本底辐射和探测器窗口气体渗漏等因素对测量工作带来的不良影响，通过对BFEL在不同运行阶段的辐射状态的测量和分析，掌握了BFEL运行时辐射谱的特征，并进一步通过科学的数据处理方法，从实验谱数据中获得到了预期的实验结果，成功的完成了BFEL双波段运转的应用实验，为BFEL将来建设成为新型的双色光源装置打下了良好的基础。 |
| 语种 | 中文 |
| 学科主题 | 核技术及应用 |
| 公开日期 | 2016-02-25 |
| 内容类型 | 学位论文 |
| 源URL | [http://ir.ihep.ac.cn/handle/311005/210679]  |
| 专题 | 多学科研究中心_学位论文和出站报告 |
| 作者单位 | 中国科学院高能物理研究所 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 赵宇. 博士论文-激光康普顿散射光源的理论和实验研究[D]. 北京. 中国科学院研究生院. 2001. |
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