高通量、高亮度、90 keV 超短脉冲电子束于 40 kHz

K. Amini; T. C. H. de Raadt; J. G. H. Franssen; B. Siwick; O. J. Luiten; A. Ryabov

高通量、高亮度、90 keV 超短脉冲电子束于 40 kHz

仪器与探测器 2026-01-07 v1 加速器物理应用物理化学物理

作者: K. Amini , T. C. H. de Raadt , J. G. H. Franssen , B. Siwick , O. J. Luiten , A. Ryabov

摘要

射频压缩的 keV 电子源用于超快电子衍射 (UED) 面临相互竞争的需求：短脉冲需要低电荷，而弱散射样品又需要高通量；高重复频率有助于信号平均，但大多数系统在 $\lesssim$ 1 kHz 且检测效率低。本文展示了一个在 40 kHz 工作频率的 90 keV DC-RF 源配合直接电子探测，同时解决了这些挑战。THz streaking 法获取 370 aC 处脉冲持续时间为 $97 \pm$ 3 fs (FWHM)，在 2.8 fC 处为 $114 \pm$ 47 fs (FWHM)。独立表征的长期 $t_0$ 定时漂移，无论是通过压缩数据卷积分析还是直接 THz streaking 测量，均在 65 - 95 fs (FWHM) 范围内，是报道的 RF 系统中最低的之一。在低电荷 (17 aC) 时，我们报告的固有脉冲持续时间为 56 fs (FWHM)，这是 $>\$ 16 aC 范围内 keV UED 中最短的之一。此外，2.8 fC 电荷量结合 40 kHz 重复频率和直接探测，产生的可检测归一化吞吞量比现有 keV (MeV) 源高出一个 (三个到四个) 数量级。这使得对弱散射样品和因低横截面和长采集时间而先前不切实际的过程进行实用 UED 研究成为可能。

关键词

电子衍射超快电子源高重复频率 THz streaking 脉冲压缩

引用

@article{arxiv.2601.02597,
  title  = {High-throughput, high-brightness, ultrashort 90 keV electrons at 40 kHz},
  author = {K. Amini and T. C. H. de Raadt and J. G. H. Franssen and B. Siwick and O. J. Luiten and A. Ryabov},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2601.02597},
  year   = {2026}
}

高通量、高亮度、90 keV 超短脉冲电子束于 40 kHz

摘要

关键词

引用

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