高梯度光子阴极射频枪中空间电荷饱和标度律的实验验证
加速器物理
2025-11-05 v1
摘要
我们探讨了在空间电荷主导 regime 下高梯度 S 带射频光子阴极中光子发射产率的极限。通过射频相位扫描技术，其中发射电荷随射频场相位变化而测量，我们直接监控光子发射过程，覆盖范围广泛的发射场和激光参数，从而实现对空间电荷饱和的定量表征。测量结果结合仿真和解析模型，确认 pancake 束流的特征电荷-场标度律，并首次验证射频光子枪中 cigar regime 的标度律。这些结果建立了识别空间电荷饱和起始点的预测框架，指导光子阴极在超快电子衍射、显微成像和高亮度光源在超高梯度下运行的优化。
引用
@article{arxiv.2511.02035,
title = {Experimental verification of space-charge saturation scaling laws in high-gradient photocathode RF guns},
author = {Paul Denham and David Garcia and Atharva Kulkarni and Brian Schaap and Ziteng Liu and Pietro Musumeci and Daniele Filippetto},
journal= {arXiv preprint arXiv:2511.02035},
year = {2025}
}
备注
Submitted to PRAB. 11 pages, 7 figures