JPS63299391A - Short periode electron beam wiggler - Google Patents
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- H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
- H01S3/09—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping
- H01S3/0903—Free-electron laser
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- H—ELECTRICITY
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- H05H—PLASMA TECHNIQUE; PRODUCTION OF ACCELERATED ELECTRICALLY-CHARGED PARTICLES OR OF NEUTRONS; PRODUCTION OR ACCELERATION OF NEUTRAL MOLECULAR OR ATOMIC BEAMS
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、直線ビームの電子が周期性横磁界によってビ
ーム動作に垂直に周期的に変速（「揺動」）される。そ
れらは、反射鏡の間の空間のような共振器内の共振によ
って増幅されてコヒーレントにされる電磁波を放射する
。赤外線のような高周波数を得るため、ビーム速度はメ
ガポルト相対範囲になければならず、磁界の周期性は非
常に小さくなければならない。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Application] In the present invention, a straight beam of electrons is periodically shifted ("swung") perpendicular to the beam motion by a periodic transverse magnetic field. They emit electromagnetic waves that are amplified and made coherent by resonance within a resonator, such as the space between mirrors. To obtain high frequencies such as infrared, the beam velocity must be in the megaport relative range and the periodicity of the magnetic field must be very small.
周期的に反転する磁界が、交互の多数の永久磁石によっ
て在来的に発生させられてきた。これは、周期がより短
くなるとき、起磁力は減少し、漏れ磁束は増加して、電
子ビームを送るのに使用できる分離ギャップに亘って磁
界を発生させるとき役に立つ周期性に低い制限をすぐに
課してしまう。Periodically reversing magnetic fields have traditionally been generated by alternating large numbers of permanent magnets. This means that as the period becomes shorter, the magnetomotive force decreases and the leakage flux increases, quickly providing a lower limit on periodicity that is useful when generating a magnetic field across a separation gap that can be used to send an electron beam. I will impose it.
本発明の目的は、非常に短い周期の磁気ビームウィグラ
ー（Ｗｉｇｇｌｅｒ）を提供することである。An object of the present invention is to provide a very short period magnetic beam wiggler.
他の目的は、最小の大きさ、重量及び電力消費のウィグ
ラーを提供することである。Another object is to provide a wiggler of minimum size, weight and power consumption.
これらの目的は、対置する列の浮動強磁性磁極片のよう
な周期性磁石を形成することによって実現される。対置
する列の磁極は、２分の１周期だけビーム方向でずれる
。一様にのびる励起起磁力が、ソレノイドコイルのよう
な外部源から供給される。磁極片の間で発生する磁束は
、２列の磁極片の′間で交互の強い横方向成分を有する
。These objectives are achieved by forming periodic magnets such as opposing rows of floating ferromagnetic pole pieces. The magnetic poles of opposite rows are offset in the beam direction by one-half period. A uniform excitation magnetic force is provided from an external source such as a solenoid coil. The magnetic flux generated between the pole pieces has strong transverse components alternating between the two rows of pole pieces.
第１図（従来技術）は、浮動動作で電子ビームを案内す
るための簡単な周期性永久磁石（ＰＰＭ）装置を示す。FIG. 1 (prior art) shows a simple periodic permanent magnet (PPM) device for guiding an electron beam in floating motion.
最初の直線ビーム１０は、断面に垂直にビーム方向にの
びる棒磁石１６の対置する列１２．１４の間を通過する
。対置する磁石１６の対が、ビームに垂直の同一方向で
磁化されて、ビーム動作を横切る磁界２２を生じる。ビ
ーム方向で連続的に離れた対が交互の極性を有し、ビー
ムは紙面に垂直の浮動加速を受ける。このため、電磁波
が、紙面に垂直に放射されて分極される。これらの内部
発生周波数は、磁石周期性によって分割されたビームの
前進速度である。The first straight beam 10 passes between opposing rows 12.14 of bar magnets 16 extending in the beam direction perpendicular to the cross section. Opposing pairs of magnets 16 are magnetized in the same direction perpendicular to the beam to create a magnetic field 22 across the beam motion. Continuously spaced pairs in the beam direction have alternating polarities and the beams undergo floating acceleration perpendicular to the plane of the paper. Therefore, electromagnetic waves are radiated perpendicular to the plane of the paper and polarized. These internally generated frequencies are the forward velocity of the beam divided by the magnet periodicity.
相対論的速度で、電子はそれｒ自体の」波と殆んど周期
しており、前進方向で大部分放射される。動かない観察
者によって受取られる波の周波数は、赤外線のような非
常に高い値までドツプラーシフトされる。強磁性バー１
８が、各列の磁石１２．１４と結合して低いリラクタン
スの磁束戻り経路をもたらす。磁石間隔が縮められると
き、軸方向で隣接する磁石の間の分路漏れ磁束２０は、
有用な横断磁束２２に比較して大きくなり、実際上低い
値の磁石間隔、故に発生した周波数を制限することがわ
かっている。高い漏れ磁束は、大量の磁性体を必要とす
る。大きさ及び重量が非常に小さく保たれなければなら
ない宇宙船のためのレーザーが、現在重要となっている
。At relativistic speeds, the electron is almost periodic with its own wave and is emitted mostly in the forward direction. The frequency of the waves received by a stationary observer is Doppler shifted to very high values, such as in the infrared. Ferromagnetic bar 1
8 combine with each row of magnets 12.14 to provide a low reluctance flux return path. When the magnet spacing is reduced, the shunt leakage flux 20 between axially adjacent magnets is:
It has been found that compared to the useful transverse magnetic flux 22, the magnet spacing becomes large and has a practically low value, thus limiting the generated frequency. High leakage flux requires large amounts of magnetic material. Lasers are currently of interest for spacecraft whose size and weight must be kept very small.
第２図は、進行波管で使用されるものに類似の他め舌い
図であり、磁石１６′がビーム方向で磁化されて強磁性
磁極片２４によって分離されるものである。漏れ磁束２
０″は幾分減少するであろうが、有効な起磁力は周期に
従って減少する。FIG. 2 is a cross-sectional view similar to that used in traveling wave tubes, in which magnets 16' are magnetized in the beam direction and separated by ferromagnetic pole pieces 24. Leakage flux 2
0'' will decrease somewhat, but the effective magnetomotive force decreases with period.
強磁性磁束戻りは、磁界が磁性集合物から離れて急速に
減衰するため、全く使用されない。Ferromagnetic flux return is not used at all because the magnetic field decays rapidly away from the magnetic mass.
第３図は、本発明を実施する磁石組立体の軸方向断面図
である。これは、起磁力に対する制限を他に課する短い
永久磁石を使用しない。強磁性磁極片の第１列が、バー
のように紙面に垂直にのび、ビーム１０”の方向で周期
的に間隔を置いた直線配列を形成する。第２列２８が、
対置する類似の列を形成する。磁極片２８は、ビーム方
向で２分の１周期だけ磁極片２６からずれている。一定
方向の起磁力が、例えばソレノイド電磁石コイル３０に
よってビーム方向で印加される。FIG. 3 is an axial cross-sectional view of a magnet assembly embodying the invention. This does not use short permanent magnets which would otherwise impose limitations on the magnetomotive force. A first row of ferromagnetic pole pieces extends perpendicular to the plane of the paper like a bar and forms a periodically spaced linear array in the direction of the beam 10''.A second row 28 includes:
Form opposing similar columns. Pole piece 28 is offset from pole piece 26 by one-half period in the beam direction. A unidirectional magnetomotive force is applied in the beam direction, for example by a solenoid electromagnetic coil 30.
それは、磁束戻り経路形成する強磁性シース３２によっ
て包囲されて環境内の瀾れ磁界を減少し、一様な磁界を
たらす。干渉空間内で、軸方向磁界成分３４は、収束し
たビームを保つのに役立つが、対置する配列の磁極片２
６．２８の間で交互の横断磁界成分３６によって生じる
電子のウィグラー周期性に影響を与えない。有用な磁界
強度は、如何なる永久磁石物質によってでもなく、強磁
性磁極片２６．２８の飽和によってのみ制限される。It is surrounded by a ferromagnetic sheath 32 that forms a magnetic flux return path to reduce stray magnetic fields in the environment and provide a uniform magnetic field. Within the interference space, the axial magnetic field component 34 serves to keep the beam focused, but the opposing array of pole pieces 2
6.28 without affecting the wiggler periodicity of the electrons caused by the alternating transverse magnetic field components 36. The useful magnetic field strength is limited only by the saturation of the ferromagnetic pole pieces 26,28, not by any permanent magnetic material.
正味の結果は、従来技術によって不整合の短い周期性を
もたらす小型で軽量、製造簡単な構造である。The net result is a compact, lightweight, easy-to-manufacture structure that provides short periodicities of misalignment with prior art techniques.
第４図は、本発明を実施するビームウィグラーの磁石成
分の図である。FIG. 4 is a diagram of the magnetic components of a beam wiggler embodying the invention.
調整及び間隔の完成と製造の容易化のため、強磁性磁極
片２６．２８は、非磁性体の部片をはさみ込むことによ
って支持されかつ間隔をあけられる。第４図は、実際上
の構造の磁性部品を示す。磁極片２６′、２８′が、例
えば銅から成る平行なくし状の非磁性支持バー３８．４
０の溝内に挿入される。それは、好適には真空エンベロ
ーズの管の一部を形成する。スロット４２が機械加工又
は放電加工によって作ることができ、このため、機械的
支持及び熱の冷却だけでなく、同期構造のだめに必要と
される一様な周期的間隔及び正確な整合をもたらす。For perfect alignment and spacing and ease of manufacture, the ferromagnetic pole pieces 26,28 are supported and spaced by interleaving pieces of non-magnetic material. FIG. 4 shows the magnetic components in a practical structure. The pole pieces 26', 28' are parallel comb-shaped non-magnetic support bars 38.4 made of copper, for example.
Insert into the groove of 0. It preferably forms part of the tube of the vacuum envelope. Slots 42 can be made by machining or electrical discharge machining, thus providing mechanical support and thermal cooling, as well as the uniform periodic spacing and precise alignment required for a synchronized structure reservoir.
変形的構成が、例えば鉄から成る分離した強磁性磁極片
及び例えば銅から成るはさみ込まれた分離した非磁性ス
ペーサの集合物であり、その集合部品はともにろう付け
されている。A variant configuration is an assembly of separate ferromagnetic pole pieces, for example made of iron, and sandwiched separate non-magnetic spacers, for example made of copper, the assembled parts being soldered together.
第５図は、光収束鏡４２を有する自由電子レーザーの部
分断面等角図であり、それは共焦点共振器の一部を作る
ものである。鏡４２は、電子ビームの通路のための中央
開孔４４を有する。変形的に、波状構造は、その側部で
閉じて、紙面の部分断面に垂直に分極した横断電界波４
８を保持する導波管４６を形成してもよい。鏡４２は、
この波４８を一部反射し、電子動作、及び放射、コヒー
レントを行う電磁フィードバックをもたらす。FIG. 5 is a partial cross-sectional isometric view of a free electron laser with a light focusing mirror 42, which forms part of a confocal resonator. Mirror 42 has a central aperture 44 for the passage of the electron beam. Deformatively, the wave-like structure is closed on its sides and has a transverse electric field wave 4 polarized perpendicular to the partial section in the plane of the paper.
A waveguide 46 holding 8 may be formed. The mirror 42 is
This wave 48 is partially reflected, providing electromagnetic feedback for electronic operation and radiation, which is coherent.
変形的に、増幅器の構成が、オンライン鏡を不要にする
ことが可能であるが、例えば導波管又は連続する外部反
射器のような外部経路を介してフィードバックをもたら
す。Alternatively, the configuration of the amplifier could eliminate the need for an on-line mirror, but provide feedback via an external path, such as a waveguide or a series of external reflectors.
第６図は、同軸配列を有する変形レーザー構成を示す。FIG. 6 shows a modified laser configuration with a coaxial arrangement.
断面で示すすべての要素が、軸５０のまわりの回転形状
である。陰極放出面５２は、トロイドの帯域である。電
子ビーム５４は陰極５２から中空で円筒状の直線ビーム
５６へ収束し、ビーム５６はリング状強磁性磁極片２６
″、２８″の周期性集合物の間を流れる。ビーム５６は
、ソレノイド磁石（図示せず）から軸方向直流磁界５８
によって収束された状態である。干渉は、発生した電磁
波が円形電気モード対称性を有する点を除いて第５図の
長方形配列と完全に同一である。磁石集合物２６″、２
８″の間を通過後、波は、誘電真空窓５８を通って軸方
向に放射される。磁界５８は磁極片集合物２６″、２８
″を過ぎて急激に減少し、このため電子ビーム５０は広
がって電力密度が減少スる真空エンベロープの一部の拡
大面６０上に集まる。出力区分の形状は、このため普通
の円形電界ジャイロトロンに幾分類似する。電磁干渉は
、周期性電子動作が空間的に周期性の磁界によって生じ
るジャイロトロンではそれは一様な磁界のサイクロトロ
ン回転の結果である点でもちろんかなり異なっている。All elements shown in cross section are rotated about axis 50. The cathode emitting surface 52 is a toroidal zone. An electron beam 54 converges from the cathode 52 into a hollow, cylindrical straight beam 56, which is connected to the ring-shaped ferromagnetic pole piece 26.
″, 28″. Beam 56 receives an axial DC magnetic field 58 from a solenoid magnet (not shown).
This is the state converged by. The interference is completely identical to the rectangular array of FIG. 5, except that the electromagnetic waves generated have circular electric mode symmetry. Magnet assembly 26″, 2
8", the wave is radiated axially through the dielectric vacuum window 58. The magnetic field 58
'', the electron beam 50 spreads out and converges on an enlarged surface 60 of a portion of the vacuum envelope where the power density decreases. Electromagnetic interference is of course quite different in that in a gyrotron the periodic electronic motion is caused by a spatially periodic magnetic field, where it is the result of the cyclotron rotation of a uniform magnetic field.
ジャイロＩ・ロンの周波数制限は、有用な磁界強度によ
って制限される。このレーザーでこの制限は存在せず、
非常に高い周波数を発生させることができる。The frequency limit of Gyro I-ron is limited by the useful magnetic field strength. This limitation does not exist with this laser;
It can generate very high frequencies.
放射周波数は、電子ビーム１０のエネルギー（速度）を
変化させることによって同調可能である０代表的装置で
、ビームは、エネルギーを変化させる手段が当業者に周
知の直線電子加速器（図示せず）によって付勢されるで
あろう。The radiation frequency is tunable by varying the energy (velocity) of the electron beam 10. In a typical apparatus, the beam is tunable by a linear electron accelerator (not shown), the means of varying the energy being well known to those skilled in the art. It will be energized.
他のレーザーと同様、共振器は多くの波長長さであり、
そのため放出周波数は１又は２以上の非常に近距雛のラ
インにあるのであろう。Like other lasers, the cavity has many wavelength lengths,
Therefore, the emission frequency may lie in the line of one or more very close nestlings.
前述の実施例は、例示であって制限するものではない。The embodiments described above are illustrative and not limiting.
本発明の範囲は、特許請求の範囲及びその法的等漬物に
よってのみ制限されるものである。The scope of the invention is limited only by the claims and their legal equivalents.
第１図は、従来技術の周期性磁石装置のビーム方向を通
る断面図である。
第２図は、従来技術の磁石装置の変形例の第１図に類似
の断面図である。
第３図は、本発明を実施する磁石装置の断面図である。
第４図は、本発明を実施する自由電子レーザーの磁気成
分の図である。
第５図は、本発明を実施する自由電子レーザーの磁気及
び光学的Ｗｉ造の部分略断面図である。
第６図は、レーザー構造の変形例の略断面図である。
〔主要符号〕
１０″、１０．５６・・・・・・・・・・ビームＺ６．
２６°、２６゛°、２８．２８′、２８”・・・強磁性
磁極片：（０・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・ソレノイド電磁石コ
イル３２・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・強磁性シース３８．４０
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・非磁性支持バー特許出願人 パリアン・アソシエ
イツ・インコーホレイテッドFIG. 1 is a sectional view through the beam direction of a prior art periodic magnet device. FIG. 2 is a sectional view similar to FIG. 1 of a modification of the prior art magnet arrangement. FIG. 3 is a cross-sectional view of a magnet device implementing the present invention. FIG. 4 is a diagram of the magnetic components of a free electron laser embodying the invention. FIG. 5 is a partial schematic cross-sectional view of the magnetic and optical structure of a free electron laser embodying the present invention. FIG. 6 is a schematic cross-sectional view of a modified example of the laser structure. [Main code] 10'', 10.56...Beam Z6.
26°, 26゛°, 28.28', 28"...Ferromagnetic pole piece: (0...
・・・・・・・・・・・・・・・ Solenoid electromagnetic coil 32 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・Ferromagnetic sheath 38.40
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・Non-magnetic support bar patent applicant Parian Associates, Inc.
Claims (1)
前記通路の第１側で位置づけられた第１組の強磁性磁極
片； 前記ビームの流れ方向で前記第１組の磁極片と交互に一
定間隔で離れた、前記通路の反対側の第２組の強磁性磁
極片；並びに 前記ビームの流れ方向でかなり一様な起磁 力を発生させて、前記２つの組の磁極片の間で交互にな
る前記通路を横切る磁界成分を発生させる発生手段； から成るウィグラー。 ２、前記発生手段は前記ビーム及び前記磁極片を包囲す
るソレノイド電磁石である請求項１記載のウィグラー。 ３、前記磁極片は前記流れ方向を含む第１及び第２平行
面によって画成された平行バーである請求項１記載のウ
ィグラー。 ４、前記磁極片の１組は非磁性体のはさみ込みバーによ
って分離されている請求項３記載のウィグラー。 ５、前記磁極片及びはさみ込みバーはともに結合されて
剛体の広いシートを形成する請求項４記載のウィグラー
。 ６、前記シートは前記ウィグラーを包囲する真空エンベ
ロープの一部を形成する請求項５記載のウィグラー。 ７、前記組の各々のバーは前記流れ方向でのびる１枚の
非磁性体の切込みで配置される請求項４記載のウィグラ
ー。 ８、前記シートは前記ウィグラーを包囲する真空エンベ
ロープの一部を形成する請求項７記載のウィグラー。 ９、前記通路は前記流れ方向の軸を有する中空円筒であ
り、前記磁極片は前記軸と同軸の実質的に完全なリング
である請求項１記載のウィグラー。 １０、前記磁極片の各組は非磁性体のはさみ込みリング
によって分離している請求項９項記載のウィグラー。 １１、前記磁極片及び前記リングはともに結合して剛体
ののびた円筒を形成する請求項１０記載のウィグラー。 １２、前記円筒の外面は前記真空エンベロープの管の一
部を形成する請求項１１記載のウィグラー。 １３、前記磁極片は非金属製円筒の放射状切込みで配置
される請求項９記載のウィグラー。 １４、前記円筒の外面は前記真空エンベロープの管の一
部を形成する請求項１３記載のウィグラー。 １５、自由電子レーザーであって： 真空エンベロープ； 前記エンベロープ内で直線電子ビームを発 生させるための発生手段； 前記ビームをその伝搬方向を横切って揺動 させるための揺動手段であって；前記ビームの両側の各
々にある、前記ビームの伝搬方向に沿って一定間隔で離
れた１組の浮動強磁性磁極片であって、該磁極片の１組
は他方の組から前記間隔の２分の１だけ前記方向でずれ
ている磁極片、及び前記伝搬方向で一定方向の起磁力を
持続させるための持続手段、 から成る揺動手段； 前記ビームを捕集するための捕集手段； 前記伝搬方向に平行な電磁波を案内して電 磁共振器を形成するための前記ビームに沿って離れた案
内手段；並びに 前記ビームを包囲する前記真空エンベロー プからの電磁エネルギーを送信するための送信手段； から成るレーザー。 １６、前記発生手段は前記ビーム及び前記磁極片を包囲
するソレノイド電磁石である請求項１５記載のレーザー
。 １７、前記磁極片は前記流れ方向を含む第１及び第２平
行面によって画成され、前記伝搬方向に垂直にのびる平
行バーである請求項１５記載のレーザー。 １８、前記組の各々のバーは前記伝搬方向でのびる非磁
性体のバーの切込みで配置される請求項１７記載のレー
ザー。 １９、１組の前記磁極片は非磁性体のはさみ込みバーに
よって分離している請求項１７記載のレーザー。 ２０、前記磁極片及びはさみ込みバーはともに結合され
て剛体の広いシートを形成する請求項１９記載のレーザ
ー。 ２１、前記シートはウィグラーを包囲する前記真空エン
ベロープの一部を形成する請求項２０記載のレーザー。 ２２、前記組の各々のバーは前記流れ方向でのびる１枚
の非磁性体の切込みで配置される請求項１９記載のレー
ザー。 ２３、前記シートは前記真空エンベロープの一部を形成
する請求項２２記載のレーザー。 ２４、前記電子ビームは前記伝搬方向の軸を有する中空
円筒であり、前記磁極片は前記軸と同軸の実質的に完全
なリングである請求項１５記載のレーザー。 ２５、前記組の各々の前記磁極片は非磁性体のはさみ込
みリングによって分離している請求項１５記載のレーザ
ー。 ２６、１組の前記磁極片及び前記非磁性リングは結合さ
れてのびた円筒を形成する請求項２５記載のレーザー。 ２７、前記ビームの外側の前記円筒は前記真空エンベロ
ープの一部を形成する請求項２６記載のレーザー。 ２８、前記磁極片は非磁性円筒の壁の半径方向切込みで
配置される請求項２５記載のレーザー。 ２９、前記円筒の外面は前記真空エンベロープの一部を
形成する請求項２６記載のレーザー。Claims: 1. A magnetic wiggler for a linear electron beam, comprising: a path for the beam, spaced apart at regular intervals in the flow direction of the beam and separated by a non-magnetic interval;
a first set of ferromagnetic pole pieces positioned on a first side of the passageway; a second set on the opposite side of the passageway alternately spaced apart from the first set of pole pieces in the direction of flow of the beam; ferromagnetic pole pieces; and generating means for generating a substantially uniform magnetomotive force in the direction of flow of the beam to generate magnetic field components across the path alternating between the two sets of pole pieces; A wiggler. 2. The wiggler according to claim 1, wherein said generating means is a solenoid electromagnet surrounding said beam and said pole piece. 3. The wiggler of claim 1, wherein the pole piece is a parallel bar defined by first and second parallel planes that include the flow direction. 4. The wiggler of claim 3, wherein said pair of pole pieces are separated by a non-magnetic sandwich bar. 5. The wiggler of claim 4, wherein the pole piece and the sandwich bar are joined together to form a rigid broad sheet. 6. The wiggler of claim 5, wherein said sheet forms part of a vacuum envelope surrounding said wiggler. 7. The wiggler according to claim 4, wherein each bar of the set is arranged as a single non-magnetic notch extending in the flow direction. 8. The wiggler of claim 7, wherein said sheet forms part of a vacuum envelope surrounding said wiggler. 9. The wiggler of claim 1, wherein said passageway is a hollow cylinder having said flow direction axis, and said pole piece is a substantially complete ring coaxial with said axis. 10. The wiggler of claim 9, wherein each set of pole pieces is separated by a non-magnetic interleaved ring. 11. The wiggler of claim 10, wherein said pole piece and said ring are joined together to form a rigid elongated cylinder. 12. The wiggler of claim 11, wherein the outer surface of the cylinder forms part of the tube of the vacuum envelope. 13. The wiggler of claim 9, wherein the pole piece is arranged in a radial cut of a non-metallic cylinder. 14. The wiggler of claim 13, wherein the outer surface of the cylinder forms part of the tube of the vacuum envelope. 15. A free electron laser comprising: a vacuum envelope; generating means for generating a linear electron beam within said envelope; swinging means for swinging said beam across its propagation direction; said beam a set of floating ferromagnetic pole pieces spaced apart along the direction of propagation of said beam on each side of said pole pieces, one set of said pole pieces being one-half said space apart from the other set; a swinging means for collecting the beam; a swinging means for collecting the beam; A laser comprising: guiding means spaced apart along said beam for guiding parallel electromagnetic waves to form an electromagnetic resonator; and transmitting means for transmitting electromagnetic energy from said vacuum envelope surrounding said beam. 16. The laser of claim 15, wherein said generating means is a solenoid electromagnet surrounding said beam and said pole piece. 17. The laser of claim 15, wherein the pole pieces are parallel bars defined by first and second parallel planes that include the flow direction and extend perpendicular to the propagation direction. 18. The laser of claim 17, wherein each bar of the set is arranged in a notch of a non-magnetic bar extending in the direction of propagation. 19. The laser of claim 17, wherein a pair of said pole pieces are separated by a non-magnetic sandwich bar. 20. The laser of claim 19, wherein the pole piece and the sandwich bar are joined together to form a rigid broad sheet. 21. The laser of claim 20, wherein the sheet forms part of the vacuum envelope surrounding the wiggler. 22. The laser of claim 19, wherein each bar of said set is arranged in a single non-magnetic notch extending in said flow direction. 23. The laser of claim 22, wherein the sheet forms part of the vacuum envelope. 24. The laser of claim 15, wherein the electron beam is a hollow cylinder having an axis in the direction of propagation, and the pole piece is a substantially complete ring coaxial with the axis. 25. The laser of claim 15, wherein the pole pieces of each of the sets are separated by a non-magnetic interleaved ring. 26. The laser of claim 25, wherein a set of said pole pieces and said non-magnetic ring are combined to form an elongated cylinder. 27. The laser of claim 26, wherein the cylinder outside the beam forms part of the vacuum envelope. 28. The laser of claim 25, wherein the pole piece is disposed in a radial notch in the wall of a non-magnetic cylinder. 29. The laser of claim 26, wherein the outer surface of the cylinder forms part of the vacuum envelope.
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