X射线自由电子激光的出现，满足了生命科学和材料科学等研究领域对更先进光源的需求。世界上第一台X射线自由电子激光——美国的LCLS电子束能量为14.3GeV，2011年出光的日本SACLA自由电子激光电子束能量为8GeV。目前国际上在建和设计中的X射线自由电子激光装置，还有欧洲（17GeV）、韩国（10GeV）和瑞士（5.8GeV）等。因此，在不降低性能的前提下，如何有效地降低X射线自由电子激光装置的规模和造价，是先进光源领域的一个研究热点。
本研究得到了国家自然科学基金、上海市自然科学基金和国家科技部“973”等项目的资助支持，由中国科学院上海应用物理研究所助理研究员邓海啸指导硕士研究生戴进华完成。
图2 中等能量X射线自由电子激光振荡器输出辐射脉冲特性
3.欧洲X射线自由电子激光装置
去年7月，欧洲X射线自由电子激光装置（XFEL）建设工程取得了阶段性进展，全长近5.8公里的网络隧道建设工作顺利完成。欧洲XFEL公司为此举行了庆祝仪式，来自项目国际合作伙伴、德国联邦政府和学术界代表共400多人参加了此次活动。
XFEL项目隧道网络建设工作于2010年启动，按计划共分为11个部分，其中加速器地下隧道部分长约2.1公里，外部隧道长约3.4公里。在此之后，项目隧道施工将进入基础设备和安全装置安装阶段，具体包括超导电子直线加速器、光子隧道、波荡线和实验大厅等。2015年底，欧洲XFEL将正式投入运行。
欧洲X射线自由电子激光装置（XFEL）建成运行后可产生近似激光但波长不到十分之一纳米的X射线闪光，其亮度比现有第三代光源高9个数量级，将有力促进在原子尺度开展有机/无机材料内部分析、化学反应过程拍摄、纳米三维图像制作、星球内部过程研究等领域研究工作。
