| 摘要 | 第5-7页 |
| abstract | 第7-9页 |
| 第1章 引言 | 第16-31页 |
| 1.1 FEL的发展历史 | 第16-18页 |
| 1.2 FEL的运行模式和应用前景 | 第18-26页 |
| 1.2.1 谐振腔型FEL | 第18-19页 |
| 1.2.2 外种子型FEL | 第19-22页 |
| 1.2.3 自种子型FEL | 第22-24页 |
| 1.2.4 XFEL的应用前景 | 第24-26页 |
| 1.3 XFEL发展现状 | 第26-28页 |
| 1.3.1 XFEL的国际发展现状 | 第26-27页 |
| 1.3.2 XFEL的国内发展现状 | 第27-28页 |
| 1.4 研究内容与结构安排 | 第28-31页 |
| 1.4.1 本论文的研究背景及内容 | 第28-30页 |
| 1.4.2 本论文的结构安排 | 第30-31页 |
| 第2章 FEL基本原理 | 第31-52页 |
| 2.1 概述 | 第31页 |
| 2.2 FEL原理简介 | 第31-36页 |
| 2.2.1 电子束与波荡器共振关系 | 第31-33页 |
| 2.2.2 小信号辐射功率的增益 | 第33-36页 |
| 2.3 高增益FEL中的放大理论 | 第36-48页 |
| 2.3.1 等效Hamiltonian原理 | 第37-39页 |
| 2.3.2 线性模型 | 第39-42页 |
| 2.3.3 自洽方程 | 第42-45页 |
| 2.3.4 拉普拉斯变换解初值问题 | 第45-48页 |
| 2.4 高增益FEL中的衍射效应 | 第48-51页 |
| 2.4.1 衍射效应的线性模型 | 第48-50页 |
| 2.4.2 辐射场的解 | 第50-51页 |
| 2.5 本章小结 | 第51-52页 |
| 第3章 超高亮度软X射线FEL物理研究 | 第52-91页 |
| 3.1 外种子激光的超高次谐波转换物理研究 | 第52-70页 |
| 3.1.1 EEHG结构设计 | 第52-53页 |
| 3.1.2 EEHG基本原理 | 第53-57页 |
| 3.1.3 EEHG150超高次谐波研究 | 第57-63页 |
| 3.1.4 IBS效应的基本原理 | 第63-67页 |
| 3.1.5 IBS效应对EEHG群聚因子的影响 | 第67-70页 |
| 3.1.6 EEHG150研究小结 | 第70页 |
| 3.2 高亮度HB-HGHG产生水窗波段FEL的研究 | 第70-83页 |
| 3.2.1 概述 | 第70-71页 |
| 3.2.2 HB-HGHG的装置结构 | 第71-72页 |
| 3.2.3 HB-HGHG的基本原理 | 第72-75页 |
| 3.2.4 种子激光功率及延时磁压缩器要求 | 第75-78页 |
| 3.2.5 HB-HGHG的S2E数值模拟 | 第78-82页 |
| 3.2.6 HB-HGHG研究小结 | 第82-83页 |
| 3.3 低能量电子束产生短波长高功率FEL研究 | 第83-91页 |
| 3.3.1 高增益FEL谐波辐射 | 第83-85页 |
| 3.3.2 CHG-HL的结构设计与原理介绍 | 第85-87页 |
| 3.3.3 CHG-HL的数值模拟验证 | 第87-90页 |
| 3.3.4 CHG-HL研究小结 | 第90-91页 |
| 第4章 超高亮度硬X射线FEL物理研究 | 第91-118页 |
| 4.1 运用HB-SASE原理获得全相干高亮度硬X射线脉冲研究 | 第91-102页 |
| 4.1.1 时间相干长度与SASE辐射中纵向模式数 | 第91-95页 |
| 4.1.2 HB-SASE的基本原理 | 第95-97页 |
| 4.1.3 基于SCLF参数的HB-SASE的数值模拟研究 | 第97-100页 |
| 4.1.4 HB-SASE中的磁压缩延时装置的研究 | 第100-101页 |
| 4.1.5 HB-SASE模式研究小结 | 第101-102页 |
| 4.2 基于EuropeanXFEL装置产生高亮度双色硬X射线脉冲研究 | 第102-118页 |
| 4.2.1 欧洲自由电子激光简介 | 第102-103页 |
| 4.2.2 分离延时装置SDL | 第103页 |
| 4.2.3 时间可调的四种双色脉冲产生方案 | 第103-106页 |
| 4.2.4 基于欧洲XFEL装置对四种双色脉冲方案的数值模拟 | 第106-117页 |
| 4.2.5 双色脉冲方案研究小结 | 第117-118页 |
| 第5章 总结与展望 | 第118-121页 |
| 参考文献 | 第121-127页 |
| 致谢 | 第127-128页 |
| 攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 | 第128页 |
