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谐波驱动自种子自由电子激光方案模拟
1
作者
涂凌君
王晓凡
张未卿
《强激光与粒子束》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第7期162-168,共7页
在自由电子激光(FEL)中,谐波驱动自种子(HLSS)可以减小自放大自发辐射(SASE)机制的辐射带宽、提高X射线波段FEL的谱亮度,其原理已被FLASH、PAL、European XFEL等实验室验证。HLSS可改善SASE FEL的相干性,但同时相对SASE并没有提出新的...
在自由电子激光(FEL)中,谐波驱动自种子(HLSS)可以减小自放大自发辐射(SASE)机制的辐射带宽、提高X射线波段FEL的谱亮度,其原理已被FLASH、PAL、European XFEL等实验室验证。HLSS可改善SASE FEL的相干性,但同时相对SASE并没有提出新的硬件需求,因此可以很方便地应用于国内在建或运行在SASE机制的自由电子激光装置。本文对HLSS方案实现窄带宽效果的原理进行了归纳,给出了波荡器参数的定量条件;随后使用深圳中能高重复频率X射线自由电子激光的典型参数进行模拟,模拟结果表明在出光波长为4.5 nm与6.75 nm时,HLSS的带宽减小至SASE的1/2左右,同时谱亮度提高至2倍左右。
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关键词
谐波辐射
自种子
自放大自发辐射
窄带宽
纵向相干性
自由电子激光
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职称材料
基于轨道控制的FEL圆偏振辐射的产生与空间分离
2
作者
易怀千
王晓凡
张未卿
《强激光与粒子束》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第7期155-161,共7页
研究了在自由电子激光设施中产生高偏振度圆偏振辐射的技术方案。该方案将工作在反向渐变模式的平面波荡器和常规椭圆极化波荡器以前后连接的方式进行排布,并通过波荡器之间的矫正磁铁对电子束进行轨道控制。在平面波荡器部分利用偏转...
研究了在自由电子激光设施中产生高偏振度圆偏振辐射的技术方案。该方案将工作在反向渐变模式的平面波荡器和常规椭圆极化波荡器以前后连接的方式进行排布,并通过波荡器之间的矫正磁铁对电子束进行轨道控制。在平面波荡器部分利用偏转磁铁使电子束偏向传输,所产生线偏振辐射也将偏轴传播,脉冲能量为0.357μJ。在进入椭圆极化波荡器之前校正电子束的轨道和前进方向,使得带有微群聚结构的电子束沿轴线正向传输,其产生的圆偏振辐射能量为92.39μJ。圆偏振辐射将沿轴向传输,在一定距离后可实现其与线偏振辐射在空间上的分离。通过数值模拟分析了电子束偏转对辐射光性质所产生的影响。
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关键词
自由电子激光
圆偏振辐射
反向渐变波荡器
电子束偏转
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职称材料
一种高重频废束桶束窗的设计及热结构分析
3
作者
张浩
黄礼明
+8 位作者
赵峰
林涵文
常仁超
魏建平
鄂得俊
尉伟
陶凯
杨家岳
张未卿
《强激光与粒子束》
CAS
CSCD
北大核心
2023年第3期84-89,共6页
深圳中能高重频X射线自由电子激光(S3FEL)将建设成为全球唯一软X射线波段的高重频自由电子激光。废束桶是S3FEL装置的重要设备,在系统调束中发挥着重要作用。废束桶束窗是废束桶的重要组成部件,用于隔离和保护加速器超高真空环境。本文...
深圳中能高重频X射线自由电子激光(S3FEL)将建设成为全球唯一软X射线波段的高重频自由电子激光。废束桶是S3FEL装置的重要设备,在系统调束中发挥着重要作用。废束桶束窗是废束桶的重要组成部件,用于隔离和保护加速器超高真空环境。本文对几种常用的废束桶束窗材料进行了对比分析,最终选择铍作为束窗的材料,并依此设计了一种带有水冷结构的束窗。通过蒙特卡罗方法计算得到不同厚度束窗的沉积功率,采用有限元分析方法对不同厚度的束窗进行热结构计算与分析,得到厚度为1.6 mm的水冷铍窗效果最佳,其最大温度为121.6℃,低真空为1 Pa时的最大应力与中心变形分别为198.7 MPa和0.00082 mm,低真空为101325 Pa时的最大应力与中心变形分别为204.2 MPa和0.097 mm,结果均满足使用要求。此研究为S3FEL的废束桶束窗设计提供了重要的理论依据。
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关键词
自由电子激光
高重频
废束桶
束窗
有限元分析
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职称材料
题名
谐波驱动自种子自由电子激光方案模拟
1
作者
涂凌君
王晓凡
张未卿
机构
深圳综合粒子设施研究院
中国科学院大连化学物理研究所
出处
《强激光与粒子束》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第7期162-168,共7页
基金
中国科学院科研仪器设备研制项目(GJJSTD20220001)
国家自然科学基金项目(22288201)。
文摘
在自由电子激光(FEL)中,谐波驱动自种子(HLSS)可以减小自放大自发辐射(SASE)机制的辐射带宽、提高X射线波段FEL的谱亮度,其原理已被FLASH、PAL、European XFEL等实验室验证。HLSS可改善SASE FEL的相干性,但同时相对SASE并没有提出新的硬件需求,因此可以很方便地应用于国内在建或运行在SASE机制的自由电子激光装置。本文对HLSS方案实现窄带宽效果的原理进行了归纳,给出了波荡器参数的定量条件;随后使用深圳中能高重复频率X射线自由电子激光的典型参数进行模拟,模拟结果表明在出光波长为4.5 nm与6.75 nm时,HLSS的带宽减小至SASE的1/2左右,同时谱亮度提高至2倍左右。
关键词
谐波辐射
自种子
自放大自发辐射
窄带宽
纵向相干性
自由电子激光
Keywords
harmonic lasing
self-seeding
self-amplified spontaneous emission
narrow bandwidth
longitudinal coherence
free electron laser
分类号
TN248.6 [电子电信—物理电子学]
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职称材料
题名
基于轨道控制的FEL圆偏振辐射的产生与空间分离
2
作者
易怀千
王晓凡
张未卿
机构
深圳综合粒子设施研究院
中国科学院大连化学物理研究所
出处
《强激光与粒子束》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第7期155-161,共7页
基金
中国科学院科研仪器设备研制项目(GJJSTD20220001)
国家自然科学基金项目(22288201)。
文摘
研究了在自由电子激光设施中产生高偏振度圆偏振辐射的技术方案。该方案将工作在反向渐变模式的平面波荡器和常规椭圆极化波荡器以前后连接的方式进行排布,并通过波荡器之间的矫正磁铁对电子束进行轨道控制。在平面波荡器部分利用偏转磁铁使电子束偏向传输,所产生线偏振辐射也将偏轴传播,脉冲能量为0.357μJ。在进入椭圆极化波荡器之前校正电子束的轨道和前进方向,使得带有微群聚结构的电子束沿轴线正向传输,其产生的圆偏振辐射能量为92.39μJ。圆偏振辐射将沿轴向传输,在一定距离后可实现其与线偏振辐射在空间上的分离。通过数值模拟分析了电子束偏转对辐射光性质所产生的影响。
关键词
自由电子激光
圆偏振辐射
反向渐变波荡器
电子束偏转
Keywords
free electron laser
circularly polarized radiation
reverse taper
electron beam deflection
分类号
TN248.6 [电子电信—物理电子学]
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职称材料
题名
一种高重频废束桶束窗的设计及热结构分析
3
作者
张浩
黄礼明
赵峰
林涵文
常仁超
魏建平
鄂得俊
尉伟
陶凯
杨家岳
张未卿
机构
深圳综合粒子设施研究院
中国科学院大连化学物理研究所
出处
《强激光与粒子束》
CAS
CSCD
北大核心
2023年第3期84-89,共6页
基金
深圳市科技计划资助项目(JCYJ20220530140807017)。
文摘
深圳中能高重频X射线自由电子激光(S3FEL)将建设成为全球唯一软X射线波段的高重频自由电子激光。废束桶是S3FEL装置的重要设备,在系统调束中发挥着重要作用。废束桶束窗是废束桶的重要组成部件,用于隔离和保护加速器超高真空环境。本文对几种常用的废束桶束窗材料进行了对比分析,最终选择铍作为束窗的材料,并依此设计了一种带有水冷结构的束窗。通过蒙特卡罗方法计算得到不同厚度束窗的沉积功率,采用有限元分析方法对不同厚度的束窗进行热结构计算与分析,得到厚度为1.6 mm的水冷铍窗效果最佳,其最大温度为121.6℃,低真空为1 Pa时的最大应力与中心变形分别为198.7 MPa和0.00082 mm,低真空为101325 Pa时的最大应力与中心变形分别为204.2 MPa和0.097 mm,结果均满足使用要求。此研究为S3FEL的废束桶束窗设计提供了重要的理论依据。
关键词
自由电子激光
高重频
废束桶
束窗
有限元分析
Keywords
free electron laser
high repetition frequency
dump
beam window
finite element analysis
分类号
TL503.1 [核科学技术—核技术及应用]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
谐波驱动自种子自由电子激光方案模拟
涂凌君
王晓凡
张未卿
《强激光与粒子束》
CAS
CSCD
北大核心
2024
0
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
基于轨道控制的FEL圆偏振辐射的产生与空间分离
易怀千
王晓凡
张未卿
《强激光与粒子束》
CAS
CSCD
北大核心
2024
0
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
一种高重频废束桶束窗的设计及热结构分析
张浩
黄礼明
赵峰
林涵文
常仁超
魏建平
鄂得俊
尉伟
陶凯
杨家岳
张未卿
《强激光与粒子束》
CAS
CSCD
北大核心
2023
0
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职称材料
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