FEL中電子束品質(zhì)影響分析.pdf

1、自由電子激光器（Free Electron Laser）最大的優(yōu)點(diǎn)在于其頻率連續(xù)可調(diào)性，其基本工作原理非常簡(jiǎn)單，F(xiàn)EL輸出的頻率（波長(zhǎng)）由電子束的能量直接決定，所以自由電子激光器可以產(chǎn)生很高頻率的電磁波，甚至可以產(chǎn)生軟X射線，這是其它慢波結(jié)構(gòu)的微波管所不能達(dá)到的。雖說(shuō)自由電子激光器在全世界范圍內(nèi)的研究經(jīng)歷了低潮期，但是隨著其相關(guān)學(xué)科的發(fā)展突破，自由電子激光器在全世界內(nèi)又掀起了研究的熱潮。因而本文針對(duì)FEL展開(kāi)了研究。
　　自由電子

2、激光的相關(guān)分析涉及學(xué)科眾多，理論推導(dǎo)和公式相當(dāng)繁瑣，本文盡量用簡(jiǎn)潔的方法來(lái)介紹FEL工作原理，避免陷入繁瑣的公式推導(dǎo)。國(guó)內(nèi)對(duì)FEL相關(guān)的研究主要集中在理論分析和一維仿真模擬中。本文通過(guò)三維程序Genesis1.3對(duì)穩(wěn)態(tài)和時(shí)變下的FEL進(jìn)行了模擬仿真，重點(diǎn)關(guān)注的是自由電子激光電子束品質(zhì)對(duì)FEL性能的影響。
　　應(yīng)用三維仿真軟件Genesis1.3對(duì)VUV波段內(nèi)的自由電子激光進(jìn)行了模擬仿真。我們?cè)诜€(wěn)態(tài)的情況下，即不考慮時(shí)間軸t的影響和

3、電子束滑移現(xiàn)象的存在，輸入的電子束能量為99.8MeV,能散度為99.8keV,峰值電流為250A；搖擺器波長(zhǎng)為2.05mm，為平面波蕩器；輻射場(chǎng)的波長(zhǎng)為0.844m。我們對(duì)FEL電子束中能散度、峰值電流、橫向尺寸、發(fā)射度等參數(shù)對(duì)FEL性能的影響進(jìn)行了仿真分析，對(duì)于高增益的自由電子激光器，其最佳增益依賴(lài)于電子束能量和波蕩器長(zhǎng)度的具體選擇。
　　對(duì)time-dependence情況下，我們考慮了時(shí)間軸t的影響和電子束滑移現(xiàn)象的存在，