Free-Electron Laser

释义 Definition

自由电子激光器：一种利用在真空中高速运动的自由电子束作为增益介质产生激光的装置。与普通激光器依赖原子/分子能级跃迁不同，自由电子激光器通常通过电子在波荡器/摆动器（undulator/wiggler）磁场中“摆动”辐射并被放大，可实现可调谐、高峰值功率，甚至覆盖从微波到X射线等宽频段。（该术语在不同语境下也可简称 FEL。）

发音 Pronunciation (IPA)

/ˌfriː ɪˈlɛktrɒn ˈleɪzə/

例句 Examples

A free-electron laser can produce very bright light.
自由电子激光器可以产生非常明亮的光。

Scientists use a free-electron laser to study ultrafast changes in proteins by taking snapshots on the femtosecond timescale.
科学家使用自由电子激光器在飞秒尺度上“拍照”，以研究蛋白质的超快结构变化。

词源 Etymology

该短语由三部分构成：free（自由的，不受束缚的）+ electron（电子）+ laser（激光；源自缩略词 Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation，即“受激辐射光放大”）。其核心含义是：产生激光的不是束缚在原子中的电子跃迁，而是自由电子束在特定磁结构中辐射并被放大。

相关词 Related Words

• Accelerator
• Undulator
• Wiggler
• Synchrotron
• Beamline
• Coherent
• X-Ray
• Photon

文献与著作 Literary / Notable Works

• The Laser（Milo D. Koretsky）——在介绍激光类型与应用时涉及自由电子激光器。
• Free-Electron Lasers in the Ultraviolet and X-Ray Regime（Eberhard J. Jaeschke 等编）——专门讨论紫外与X射线自由电子激光器。
• Synchrotron Radiation and Free-Electron Lasers: Principles of Coherent X-Ray Generation（Kwang-Je Kim 等）——系统阐述相干X射线产生原理与FEL。
• Springer Handbook of Lasers and Optics（Frank Träger 编）——在激光与光学手册章节中收录FEL相关内容。