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介电线波导中电磁尾场获得非极端相对论电子束微聚团研究

发布时间: 2020-02-20 16:51:17   作者:本站编辑   来源: PHYSICAL REVIEW LETTERS   浏览次数:

  

   

  

  1 电子密度纵向相空间调制示意图

  电子束前沿应用对束团相空间控制即时空控制精度的需求日益增加。调控电子束分布的束流控制技术在过去十年迅速发展。近期,被动操控电子束时域的技术被研发出来。本质上这种技术采用介电波导沿电子束方向对其加入时空关联,此后合适的束线将能量的关联转化为束团轮廓。类似的契伦科夫式自由电子激光即依赖于辐射场自相互作用产生的微束团不稳定性。

  该工作介绍了采用介电线波导,在自由空间可产生被调制的光阴极发射电子流。在该实验中实现了对1nC电荷量电子在毫米级的调控波长的控制。此外,形成的被调制束流可注入到后续线性加速器中被进一步调制和利用。被整形的低能调制束可直接用于产生太赫兹光源,或者用于超快电子衍射,或作为注入器,亦或是束流驱动的先进加速器。

  该工作提出并实验实现了被动微束团技术,可产生6MeV的皮秒脉冲串。该方法依赖于束流通过介电波导时激发的电磁尾场。由于束流未达到极端相对论,能量的调制最终转化为密度调制,此后被调制的束流进一步被加速至20MeV并保持密度调制。

摘译自:F. Lemery et al. Passive Ballistic Microbunching of Nonultrarelativistic Electron Bunches Using Electromagnetic Wakefields in Dielectric-Lined Waveguides. PHYSICAL REVIEW LETTERS 122, 044801 (2019)

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