X射线自由电子激光

X射线自由电子激光（X-ray free electron laser），工学-核技术-工业核技术，一种利用自由电子为工作介质产生的高亮度相干X射线。20世纪70年代发现在特殊空间条件下运动的相对论性自由电子能与光相互作用，产生相干辐射放大，即所谓的自由电子激光。在此后的20年，借助于直线加速器提供的相对论电子束分别在远红外、近红外和可见光等波段建成了产生自由电子激光的装置。在此基础上，又发现了作为增益介质的电子束以接近光速并沿自发辐射的方向运动时，电子束能与自发辐射耦合，可以发生自放大自发辐射，基于该自放大自发辐射的自由电子激光没有输出波长的限制，从而可以产生波长在X射线范围内的自由电子激光，即X射线自由电子激光。X射线自由电子激光的亮度和脉冲比第三代同步辐射光源分别高10亿倍和短1万倍。X射线自由电子激光可以用来进行飞秒级时间分辨的动力学研究，在物理学、生物学、环境科学、能源科学等领域具有广泛的应用。