利用永磁螺线磁场聚焦相对论电子束

实现 MeV 电子束的强聚焦是先进束流应用（如紧凑实验室 X 射线源、高梯度加速器和 超快电子散射仪器）的关键要求。为此，已设计、制造并测试了一个紧凑径向磁化永磁螺线 (PMS)。该螺线提供了一个紧凑且经济的解决方案，用于为 MeV 电子束提供高轴向磁场 (1 Tesla)。PMS 的场特性表明其与解析模型高度一致，验证了 PMS 设计。电子束测试采用高亮度光电子枪，以研究 PMS 的聚焦特性。结果表明其焦距小于 10 cm，且在小 spherical 畸变下显著减小了束流尺寸。评估了两个应用案例：在 ultrafast 电子衍射 setup 中的角度放大，以及用于 Compton 散射或其他 microfocus 用途的强聚焦。