欧洲X射线自由电子激光装置——紧凑型光学注入器和激光加热器

发布时间: 2018-09-20 10:45:58   作者:本站编辑   来源: CLEO 2018   浏览次数:

 

X射线自由电子激光(XFEL)装置是一种世界范围内新兴的超级显微镜。几乎所有的装置均采用光阴极射频电子枪产生低发射度的电子束。也有许多XFEL采用激光加热方法实现可控的电子能散度增加进而避免微束团不稳定性。两种系统设计均需要高度稳定可靠的激光系统,以输出皮秒DUV脉冲作为光子注入器,以及皮秒红外激光作为激光加热器。欧洲超导型XFEL运行在X射线波段,重频分为4.5MHz(脉宽为600微秒)和10Hz,这需要驱动激光以完美时间同步提供两束同样的脉冲,并且是低能量抖动,全天时稳定运行,每年运行时间超过8000小时。

前级终端由饱和吸收型法布里-佩罗腔保偏掺钇光纤振荡器驱动,中心波长1064nm,脉宽2ps,重频54MHz。脉冲由两套保偏掺钇光纤放大器放大。前级终端主信号并未采用啁啾脉冲放大技术,而是采用非线性展宽和脉冲再压缩。终端红外-DUV稳定转换效率约10微焦耳,DUV最大输出能量25微焦耳。DUV输出的脉冲-脉冲不稳定性在0.6%,该不稳定性转换为电子枪的电子电量不稳定性为0.66%,电量为0.5nC

本文主要介绍了欧洲XFEL的光学注入驱动激光,输出能量26微焦耳,脉宽6ps,波长266nm,重复频率4.5MHz,长脉冲宽度600微秒,能量不稳定性0.6%

田野摘译自:Lutz Winkelmann et al. Compact Photo-Injector andLaser-Heater Drive Laser for the European X-ray Free Electron Laser Facility

 

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