2003年6月17日，美国杰斐逊国家实验室研制的10千瓦级自由电子激光器首次产生激光(左图为实验室自由电子激光器大厅入口)。该装置是从2001年因产生2100瓦的红外光而打破记录的1千瓦红外自由电子激光器改进而成的。在1千瓦的自由电子激光拆除一年半后，新改进的设计产生10千瓦红外线光和1千瓦紫外线光的自由电子激光器已经顺利出光，达到了10千瓦的设计目标。 （左下图数字示波器上显示的是改进后电子激光器产生的激光信号）

该自由电子激光器的改进工程由国防部海军研究局、空军研究实验室和联合技术局提供经费。海军研究部的负责人JAY COHEN少将说：“该项工程依赖于能源部能源局下属的杰斐逊国家实验室与国防部海军研究局之间建立起来的7年的伙伴关系。原来的千瓦级自由电子激光器的性能已经超过了海军的目标和期望，我们认为改进后的自由电子激光器性能不会低。”

杰斐逊国家实验室开创了使用超导技术将电子加速到高能量。超导电子加速技术为自由电子激光提供了两个突出的优势：激光器可在100%的时间里运行，而不仅是1%或2%；在单个通道中，90%未转换成有用光的能量可以再用。（左图为杰斐逊实验室自由电子激光器拱顶室内部，右侧为改进后的直线加速器，左侧为红外线扭摆磁铁。）

海军对该技术的兴趣是开发和示范电驱动可调激光器。该激光器能在红外线波长运行，在此波段光能最有效地在大气中传播，具有船舰防御的潜在应用价值。

在千瓦级自由电子激光器运行的两年半的时间里，它打破了可调平均高功率激光器所有现存的功率记录。代表海军、国家航空航天局、大学和工业部门的30多个不同的研究小组使用该激光器开展了各种应用研究，从研究生产碳纳米管新的好性能价格比的方法，了解硅中氢缺陷动力学，到研究蛋白质如何传输能量等。这些研究组已经制订了计划，正焦急地等待着使用新改进的10千瓦级的自由电子激光器。

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