超导射频腔中的尾场及其对真空紫外自由电子激光振荡器性能的影响
加速器物理
2023-10-23 v1
摘要
费米实验室加速器科学与技术（FAST）设施目前正使用基于TESLA型超导射频腔的直线加速器运行。该装置采用3 MHz微脉冲重复频率，长宏脉冲由多达3000个微脉冲组成，束流能量已在300 MeV下得到验证，并预计通过两个额外低温模组达到800 MeV，据此评估了在上述两种能量下实现真空紫外（VUV）和极紫外（EUV）自由电子激光振荡器（FELO）的可行性。我们使用带振荡器模块的GINGER代码以及MINERVA/OPC代码，评估了采用周期5.0 cm、长度4.5 m的波荡器在120 nm处实现FELO饱和的前景，并使用MINERVA/OPC代码在调整参数后评估了13.4 nm处的FELO。模拟结果支持在这两个波长处达到饱和，它们远短于基于存储环的FELO已验证的最短波长纪录168.6 nm。这表明超导射频直线加速器驱动的FELO可拓展至此前仅由单通FEL构型达到的VUV-EUV波长区间。此外，首次利用MINERVA/OPC模拟探讨了腔中尾场引起的发射度稀释效应及其导致的亚宏脉冲质心偏移对FELO性能的影响。
引用
@article{arxiv.2310.13689,
title = {Wakefields In Superconducting RF Cavities and The Impact on VUV Free-electron Laser Oscillator Performance},
author = {Alex H. Lumpkin and Henry P. Freund and Matthias Reinsch and Peter J. M. van der Slot},
journal= {arXiv preprint arXiv:2310.13689},
year = {2023}
}
备注
Journal submitted Phys.Rev.Accel.Beams (OA)