使用金刚石针孔镜的 X 射线再生放大器自由电子激光
加速器物理
2021-05-18 v1
摘要
自由电子激光 (FEL) 的建造已覆盖从使用部分波导的长波长振荡器，到紫外，再到由种子或自发辐射起步 (SASE) 的硬 X 射线 FEL 的波长范围。X 射线波段内的运行依赖于单程 SASE，这是由于缺乏种子激光或 X 射线镜设计上的困难。然而，金刚石晶体布拉格反射器制造的最新进展为再生放大器 (RAFEL) 的设计指明了方向，RAFEL 本质上是低 Q 值 X 射线自由电子激光振荡器 (XFELO)，其在每一程中耦合出大部分光功率。本文提出并分析了一种六镜谐振腔 RAFEL，其通过第一下游镜上的针孔实现 90% 或更高的耦合输出，使用 MINERVA 模拟代码进行波荡器相互作用模拟，并使用 Optics Propagation Code (OPC) 进行谐振腔模拟。MINERVA/OPC 过去曾用于模拟红外 FEL 振荡器。出于当前目的，OPC 已被修改以处理金刚石晶体镜的布拉格反射。该六镜谐振腔设计已在斯坦福直线加速器中心在建的 LCLS-II 束线背景下，并使用同样将安装于 LCLS-II 束线的 HXR 波荡器进行了分析。已运行模拟以优化和表征 RAFEL 的特性，结果表明在基频 (3.05 keV) 和三次谐波 (9.15 keV) 处均可达到可观的功率。
引用
@article{arxiv.1905.06279,
title = {An X-Ray Regenerative Amplifier Free-Electron Laser Using Diamond Pinhole MIrrors},
author = {Henry P. Freund and Peter van der Slot and Yuri Shvyd'ko},
journal= {arXiv preprint arXiv:1905.06279},
year = {2021}
}
备注
9 pages, 14 figures