级联 EEHG-HGHG 自由电子激光的优化与稳定性分析
加速器物理
2022-07-20 v1
摘要
X 射线自由电子激光（XFEL）是探索和研究自然以实现显著进展的有力工具。一般而言，种子型自由电子激光是提供全相干软 X 射线脉冲的理想光源。得益于高频上转换效率，结合回波增强谐波产生（EEHG）与高增益谐波产生（HGHG）的级联构型在产生 1 nm 波长全相干辐射方面具有广阔前景。本文利用上海高重复频率 XFEL 与极光设施（Shanghai High-Repetition-Rate XFEL and Extreme Light Facility）的参数设计并优化了 EEHG-HGHG 构型。此外，我们基于多种端到端电子束系统分析了相对时间抖动对输出自由电子激光性能的影响。大量数值模拟表明，级联 EEHG-HGHG 方案可获得峰值功率高达 15 GW 的 1 nm 自由电子激光脉冲。进一步的灵敏度分析表明，电子束与种子激光之间的相对时间抖动对自由电子激光性能有显著影响。3 fs 的 RMS 时间抖动可导致最终输出脉冲能量波动达 29.16%。
引用
@article{arxiv.2205.01831,
title = {Optimization and stability analysis of the cascaded EEHG-HGHG free-electron laser},
author = {Hanxiang Yang and Jiawei Yan and Zihan Zhu and Haixiao Deng},
journal= {arXiv preprint arXiv:2205.01831},
year = {2022}
}
备注
21 pages, 12 figures