一个由法国和美国科学家组成的研究小组在一项新的技术中取得了极为重要的突破，该技术事实上能在各种波长上提供强度很高的光束。同步加速器辐射利用实验室的麦克 · 维拉东（Michel Villardon）和斯坦福大学的大卫 · A. G. 戴肯（David A. G. Deacon）找出了一个差不多属于光学方面的方法：使用一个存储环、来作为显示自由电子激光振荡的振荡器。

这次试验仅仅是自由电子振荡器的第二次露面，不久以后，斯坦福大学又进行了第三次；而计划在新墨西哥州洛斯阿拉莫斯城国家实验室进行的第四次显示自由电子激光振荡的试验，也为期不远了。

自由电子激光可提供功率非常大的辐射，它的波长则可以随意选定，从千万分之一米到X射线不等。其基本原理是使一束电子穿过一个特别设置的磁场，这时电子束会摆动并发散出光亮来。

试验小组一直担心：存储环中产生的紫外线辐射对反射力很强的光学镜片的损害，会阻碍激光振荡。他们所采取的解决方法是降低存储环和被设计用来将能量从电子束传送到激光束去的一排磁体的功率。把这一切功率降低虽然消除了紫外线辐射——磁体产生的激光可见输出的谐波现象，但同时也将所获的激光压低到了振荡所需的水平之下，他们接着想法将功率逐步调高到足以形成激光振荡、但又不致使紫外线辐射产生的程度。

在光谱线中红的部分630毫微米进行试验，激光发散十分微弱，平均只达75微瓦。这多半是由于每次通过的电子所获量0.06%太低，这个数量在所有振荡激光中是最低的，仅够克服高反射力光学镜片的少量损失。然而，这个功率被集中于仅为10微微秒的极短脉冲上，并且，高峰功率值在激光内小区域里竟可达每平方厘米60千瓦。激光振荡并不会使处于存储环中的电子束质量有所减低，它并不像某些理论家所担忧的那样，会朝外发散出一束束电子，而是使得电子束收拢，从而让激光振荡变得更加完善。

不幸的是，试验小组存储环的构造远未能使这次试验达到十全十美，尤其是这个存储环还属于相当老式的那一种。自由电子激光的开拓者、斯坦福的约翰 · M. J. 麦迪（John. M. J. Maday）告诉我们，要想获得最佳结果，试验就应该在专门为此而设计的存储环内进行。

斯坦福大学获得了高得多的功率，在电子束运动时大约是100瓦。这些试验使用了斯坦福超导加速器，麦迪在1977年曾用这台线性加速器显示了第—台自由电子激光振荡器。

在最近的一些试验中，一个由斯坦福和TRW航空宇航空间公司成员组成的小组使用一排四周空间逐渐变狭的磁体，来提高功率转换效率。斯坦福的托德 · 史密斯（Todd Smith）说，所获电子大约是每次通过量的10%，而且约有1%的电子能转移到1.6微米的激光束上，同早先理论上的预见相符合。

过去，研究人员曾用存储环和锥形排磁体里的自由电子运动过程来放大激光束，但现在，在斯坦福等试验室里进行的那些试验工作第一次标志了：确实需要用来产生激光束的激光振荡已经被显示。尽管锥形磁体里的高谐波在短波长也许还会产生麻烦，但上述成果对那些长期来一直希望改变大功率和高效率只能由存储环或锥形磁体来获得的理论的研究者来说，不外乎是一个好消息。

研究成果不久还可望从洛斯阿拉莫斯国家试验室里正在进行的另一项试验中传来，在那儿，使用一排锥形磁体，试图显示自由电子的振荡情况，该项工作是为了表明出比斯坦福试验更大的功率以及更高的转换效率。

[New Scientist，1983年9月]