硬 X 射线和软 X 射线自由电子激光设施中的弧形和 Chicane 压缩方案比较
加速器物理
2026-03-10 v1
摘要
X 射线自由电子激光（XFEL）设施需要将电子簇从注入器压缩到无应场区，以实现高峰电流，同时不牺牲横向亮度。在当前一代 XFEL 中，通过四偶极压缩 chicane 序列实现高峰电流。众所周知，这些系统并非理想，因而在压缩 chicane 中允许出现约为百分之一的投射辐射稀释，同时放大微簇化，这通常必须通过使用激光加热器控制，这是一种此外不需要的切片能量展开方式。辐射稀释和微簇化都通过压缩 chicane 中的相干 synchrotron radiation 介导。本文引入了压缩器的新选项，即完整弧形压缩，比较它与标准的四偶极 chicane 以及最近提出的五偶极 CSR 缓解型 chicane。结果表明，弧形压缩器和五偶极 chicane 能够在软 X 射线和硬 X 射线 regimes 中显著改善 XFEL 性能。这一点以两种拟议 XFEL（SXL 位于 MAX-IV, 瑞典，以及 UK-XFEL）的背景进行了演示。进一步表明，压缩选项的最佳选择取决于特定的 FEL scheme。这意味着，诸如 UK-XFEL 之类的同时多-FEL 设施必须同时实施弧形和五偶极方法，并且必须能够基于簇的 basis 选择它们之间的方式。
引用
@article{arxiv.2603.08318,
title = {Arc and Chicane Bunch Compression Schemes for Hard and Soft X-Ray Free Electron Laser Facilities: A Comparison},
author = {Adam Dixon and Peter Williams and Sara Thorin and Andrzej Wolski and Alexander Brynes and Tessa Charles and Ian Bailey},
journal= {arXiv preprint arXiv:2603.08318},
year = {2026}
}