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锥形硬 X 射线自由电子激光的横向脉冲整形与优化

加速器物理 2014-03-24 v1

摘要

将太瓦 (TW) 级硬 X 射线自由电子激光的多维优化方案应用于横向均匀和抛物线型电子束分布情形,并与横向高斯光束实例进行了比较。优化工作使用全三维 FEL 粒子代码 GENESIS,针对 200 m 波荡器和λr=1.5A˚\lambda_r=1.5\AA 的共振波长进行。时间依赖模拟表明,由于波荡器锥形部分的光导增强,较平坦的横向分布可获得更大的最大辐射功率。对于横向高斯光束,发现最大输出功率为Pmax\text{P}_{max}=1.561.56 TW,而抛物线型情况为 2.26 TW,均匀情况为 2.63 TW。光谱数据还显示,与高斯光束相比,均匀和抛物线型光束在边带中沉积的能量减少了 30-70%\%。对最大功率作为失谐函数的分析表明,将中心波长红移Δλ/λ<ρ\Delta \lambda / \lambda <\rho可增加所有三种横向电子分布的功率。

关键词

引用

@article{arxiv.1403.5305,
  title  = {Transverse pulse shaping and optimization of a tapered hard X-ray free electron laser},
  author = {Claudio Emma and Claudio Pellegrini and Juhao Wu},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1403.5305},
  year   = {2014}
}