自由电子激光

2018年，上海硬X射线自由电子激光装置(SHINE)开工建设，并将于2024年9月安装用户装置。

位于上海张江科学城的硬X射线自由电子激光装置，全长3.11公里，含有1台8GeV的超导直线加速器、3条波荡器线、3条光学束线、1个100PW超强超短激光系统，以及首批10个实验站，将兼具纳米级超高空间分辨能力和飞秒级超快时间分辨能力。

21世纪初，德国汉堡电子对撞中心（DESY）的科学家研制出了X射线自由电子激光装置，其亮度相当于自然光强度的1000万倍。

目前国际上已建成的自由电子激光装置有很多，如德国电子同步加速器实验室的软X射线自由电子激光装置(FLASH)、美国国家加速器实验室的直线加速器相干光源(LCLS)、欧洲X射线自由电子激光装置(European-XFEL)、韩国浦项自由电子激光装置(PAL-XFEL)、及瑞士自由电子激光装置(SwissFEL)等。

2017年在成都建成高平均功率太赫兹自由电子激光装置(CTFEL)，同年上海软X射线自由电子激光试验装置正式出光，并将进一步升级为用户装置(SXFEL)；

自由电子激光技术仍然处于蓬勃发展的阶段，未来必将极大促进基础科研的发展和前沿技术的发明，使人类对于物质世界的认识迈入一个崭新的阶段。

利用直线加速器把电子束加速到接近光速，然后将它们放入周期性变化的横向磁场（也称之为波荡器）里振荡起来并不断对外自发辐射，自发辐射的光又与电子束本身反复耦合，挑选出特定能量的光实现不断增益，直到饱和状态并输出，这就是一束具有相干性的自由电子激光。

引入高次谐波产生作为种子光，还可以进一步改善自由电子激光的相干性。

自由电子激光技术仍然处于蓬勃发展的阶段，未来必将极大促进基础科研的发展和前沿技术的发明，使人类对于物质世界的认识迈入一个崭新的阶段。

那什么是自由电子激光？