利用等离子体加速独特束流与光学扭摆器的超紧凑阿秒 X 射线自由电子激光
等离子体物理
2023-02-20 v1 加速器物理
摘要
基于加速器的 X 射线自由电子激光（XFEL）是 21 世纪革命性发现工具的最新成员。XFEL 的两个主要组成部分是加速器产生的电子束和磁扭摆器，其往往长达公里量级且昂贵。在此，我们提出一种超紧凑方案，利用高度啁啾、预聚束且超高亮度的等离子体加速器电子束与光学扭摆器相互作用时 FEL 不稳定性的新特性，产生数十阿秒、峰值功率数 GW 的 X 射线脉冲。高度啁啾与预聚束束流的组合实现电子的自选择，从而稳定产生阿秒 X 射线脉冲。此外，通过调整电子束的能量分布使束内不同位置发生多个 FEL 共振，可产生亚飞秒间隔的双色阿秒脉冲。此类可调谐相干阿秒 X 射线源可能开辟由 X 射线阿秒泵浦/探测技术赋能的阿秒科学新领域。
引用
@article{arxiv.2302.08864,
title = {Ultra-compact attosecond X-ray free-electron lasers utilizing unique beams from plasma-based acceleration and an optical undulator},
author = {Xinlu Xu and Jiaxin Liu and Thamine Dalichaouch and Frank S. Tsung and Zhen Zhang and Zhirong Huang and Mark J. Hogan and Xueqing Yan and Chan Joshi and Warren B. Mori},
journal= {arXiv preprint arXiv:2302.08864},
year = {2023}
}
备注
8 pages, 4 figures