用于脉冲光发射源与射频腔电子显微镜的无损单色化
加速器物理
2021-01-07 v2 材料科学
仪器与探测器
摘要
当与激光驱动光发射同步时，谐振射频腔能对电子束实现精细的时间-能量控制。我们提出了一种在无损单电子每脉冲机制下利用这种精细控制的单色器设计。在相同的空间与能量分辨率下，理论上可实现的靶上最大束流比最先进的单色器高数个数量级。这一改进源于在时间域中进行单色化，不受电子源横向亮度的限制。我们解析地证明并在数值上确认，为最小化能量展宽而选择的腔参数还额外起到抵消上游光学中色差显著影响的作用。我们认为，只要光电子源尺寸足够小且激光源重复频率足够高，我们的设计在超快与非时间分辨显微镜中均有重要应用。我们的设计在模拟中将束流能量展宽降低了两个数量级以上，降至个位数 meV。克服了色差所施加的最小探针尺寸限制，我们的设计为从单 keV 到数百 keV 初级能量的高电流、高分辨率电子束应用开辟了道路。
引用
@article{arxiv.2002.11235,
title = {Lossless monochromation for electron microscopy with pulsed photoemission sources and rf cavities},
author = {Cameron J. R. Duncan and David A. Muller and Jared M. Maxson},
journal= {arXiv preprint arXiv:2002.11235},
year = {2021}
}