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题名合肥红外自由电子激光束流注入器改进设计
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作者
彭小钰
张浩然
胡浩
胡桐宁
邓建军
冯光耀
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机构
中国科学技术大学国家同步辐射实验室
华中科技大学电气与电子工程学院
中国工程物理研究院流体物理研究所
张江实验室
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出处
《强激光与粒子束》
北大核心
2025年第9期69-78,共10页
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基金
中国科学院百人计划项目
国家自然科学基金项目(11905074)。
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文摘
基于正在运行的合肥红外自由电子激光装置注入器的指标要求,对注入器结构进行优化设计,得到更适合红外振荡器型自由电子激光装置的电子束。基于前期电子枪栅网结构的优化结果,进一步改进设计,将现有6次次谐波聚束系统的前级增设一个新的12次次谐波聚束腔,再结合改进的行波聚束结构对束团进行聚束和加速。在束流动力学优化过程中,首先设计次谐波聚束腔,扫描束流注入相位、行波聚束器相速度等参数,使得电子束在聚束阶段中达到100%捕获,能量提升至接近4.4 MeV。随后,通过装置原有的两个等梯度行波加速管,束流能量被提升至64 MeV。根据红外自由电子激光的实际应用需求,滤除高能散电子,对±1%束团能散的电子束进行统计,优化后核心束团的均方根纵向长度降低至3.1 ps,能散低于0.23 MeV,归一化横向发射度可以降低至9.8 mm·mrad,同时峰值流强达到270 A,为原有优化结果的2.7倍。优化后的注入器能够为光源的运行提供更高品质的电子束,有望驱动产生质量更为优异的红外辐射光。
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关键词
红外自由电子激光
电子束
注入器
次谐波聚束腔
束流动力学
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Keywords
free electron laser
electron beam
injector
sub-harmonic buncher
beam dynamics
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分类号
O462
[理学—电子物理学]
TL5
[核科学技术—核技术及应用]
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