全面地闡述了同步加速器和自由電子鐳射產生高亮度X射線的基本原理與技術，內容涵蓋面廣，包括電子束與電磁輻射的基本概念，相對論電子的輻射、高亮度波蕩器輻射及同步輻射光源的未來發展方向，低增益與高增益自由電子鐳射物理基礎，自由電子鐳射的一維解析理論，自由電子鐳射的三維解析理論，高增益自由電子鐳射中的諧波輻射產生機制及近期發展，自由電子鐳射振盪器原理、X射線光學諧振腔與相干硬X射線的產生機制，高增益自由電子鐳射裝置中的現實問題、自放大自發輻射自由電子鐳射、種子型自由電子鐳射及超短脈衝產生等前沿研究方向的新實驗結果等。

本書內容全面、系統，可作為研究生教材、也可供科研人員及設計、管理與使用X射線裝置的從業人員閱讀和參考。


劉克新，1963年出生，1981考入北京大學技術物理系。1985年獲北京大學理學學士學位，1992年獲北京大學理學博士學位。1996-1998澳大利亞國立大學進修。現任北京大學物理學院重離子物理研究所教授、所長，教育部重離子物理重點實驗室副主任，中國物理學會粒子加速器分會理事。主要從事加速器物理及技術研究，曾獲教育部科技進步一等獎，國家“九五”科技攻關計畫先進個人等多項獎勵。


第一章基本概念
1.1 粒子(電子) 束
1.2 輻射束

第二章同步輻射
2.1 相對論電子的輻射
2.2 傍軸波動方程
2.3 偏轉磁鐵輻射
2.4 波蕩器輻射
2.5 同步輻射光源的未來方向

第三章FEL 基本原理
3.1 引言
3.2 電子運動方程——擺方程
3.3 低增益區
3.4 高增益區

第四章一維FEL 理論
4.1 一維FEL 的耦合Maxwell{Klimontovich 方程
4.2 低FEL 增益的微擾解
4.3 通過Laplace 變換求解任意FEL 增益
4.4 準線性理論與飽和
4.5 增益飽和後的波蕩器磁場漸變
4.6 超輻射

第五章三維FEL 分析
5.1 定性討論
5.2 電子軌跡
5.3 FEL 的三維方程￠
5.4 低增益區的解
5.5 高增益區的解

第六章高增益FEL 中的諧波產生
6.1 非線性諧波產生
6.2 高增益諧波放大
6.3 回聲型諧波放大
6.4 諧波產生的近期發展

第七章FEL 振盪器與相干硬X 射線
7.1 FEL 振盪器原理
7.2 X 射線光腔結構
7.3 XFELO 參數與性能
7.4 鎖模FEL 振盪器中的X 射線頻梳
7.5 硬X 射線主振盪功率放大器(MOPA)

第八章高增益FEL 的實際考慮與實驗結果
8.1 波蕩器容差和尾場
8.2 FEL 實驗結果

附錄A 相空間中電子運動的Hamilton 方程
A.1 由變換理論得到的FEL 粒子方程
A.2 高增益FEL 中試探電子的運動
附錄B FEL 模擬方法
B.1 FEL 類比程式的設計
B.2 現有的FEL 程式
附錄C FEL 的量子考慮
C.1 量子形式
C.2 FEL 放大器中的量子雜訊
C.3 Madey 定理
附錄D 橫向梯度波蕩器6
D.1 低增益分析
D.2 高增益分析
參考書目
名詞索引
譯者的話