X 射线自由电子激光振荡器中晶体的热负载
加速器物理
2020-10-07 v1
摘要
X 射线自由电子激光振荡器（XFELO）是产生全相干硬 X 射线脉冲的未来光源。X 射线在由多个布拉格反射镜构建的光学腔中循环，其在十 meV 量级带宽内具有高反射率。腔中暴露于强 X 射线束的 X 射线晶体镜面会受到热变形，从而移动并扭曲布拉格反射。因此，XFELO 运行的稳定性依赖于镜面在此类热负载下保持布拉格反射的能力。采用了一种新方法来分析镜面热负载与 XFELO 运行。基本的光-物质相互作用通过 GEANT4 结合专门的布拉格反射物理过程进行模拟，以获得 XFELO 脉冲在晶体中精确的吸收信息。瞬态热传导基于从 GEANT4 模拟提取的能量吸收信息，通过有限元分析软件进行分析。随后建立了一个简化的热负载模型，将热负载整合进 XFELO 中。借助该热负载模型，分析了使用若干低温冷却金刚石镜面运行的 XFELO。结果表明，在冷却不足时，热负载会引起 XFELO 运行振荡。
引用
@article{arxiv.2004.07100,
title = {Thermal loading on crystals in an X-ray free-electron laser oscillator},
author = {Nanshun Huang and Haixiao Deng},
journal= {arXiv preprint arXiv:2004.07100},
year = {2020}
}