基于气体单色器的自种子方案用于窄带宽软X射线自由电子激光
加速器物理
2011-03-28 v1
摘要
自种子方案由两个波荡器及其中间的单色器组成，旨在降低SASE X射线自由电子激光的带宽。我们近期提出了一种利用布拉格透射几何中的单晶进行硬X射线范围自种子的单色化新方法。本文考虑将该方法扩展到软X射线范围，使用填充有共振吸收气体的气室作为单色器。气体中的透射光谱呈现出窄带宽的吸收共振。然后，与硬X射线情况类似，透射辐射脉冲的时间波形表现为一个长的单色尾波。实际上，FEL脉冲迫使气体原子以一种与向前传播的单色辐射束一致的方式振荡。该尾波内的辐射功率远大于电子束中等效的散粒噪声功率。此外，辐射脉冲的单色尾波与延迟的电子束结合，并在第二个波荡器中放大。所提出的装置极其简单，仅由两个简单元件组成：填充惰性气体的气室和一个短磁压缩器。磁压缩器的安装不会扰动波荡器聚焦系统，也不会干扰基线运行模式。本文评估了基于氦和氖的气体单色器的特性。我们分析了单色器气室内外的过程，并涉及差分抽气系统的性能。我们研究了利用所提出的自种子技术在LCLS-II软X射线束线上产生窄带宽软X射线辐射的可行性。我们提出了气体单色器自种子方案的概念设计、技术实现和预期性能。
引用
@article{arxiv.1103.5012,
title = {Self-seeding scheme with gas monochromator for narrow-bandwidth soft X-ray FELs},
author = {Gianluca Geloni and Vitali Kocharyan and Evgeni Saldin},
journal= {arXiv preprint arXiv:1103.5012},
year = {2011}
}