深紫外自由電子激光器物理設(shè)計(jì).pdf

1、深紫外自由電子激光項(xiàng)目是我國(guó)向第四代高亮度光源邁進(jìn)的重要一步，將為我國(guó)建造第四代X射線波段的高亮度光源打下技術(shù)、工藝和理論上的堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)，積累寶貴的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。上海深紫外自由電子激光項(xiàng)目將建造一個(gè)低發(fā)射度、高電荷量的高亮度光陰極微波電子槍，一條能量至少達(dá)到300MeV的電子直線加速器，其中包括為了獲得高峰值電流而建造的束團(tuán)長(zhǎng)度壓縮系統(tǒng)，一條10米長(zhǎng)的高精度、小氣隙、帶橫向聚焦的波蕩器系統(tǒng)。 本文對(duì)上海深紫外自由電子激光項(xiàng)目的自由電子

2、激光參數(shù)進(jìn)行了理論的上的優(yōu)化，并通過(guò)數(shù)值模擬程序進(jìn)行模擬計(jì)算對(duì)結(jié)果進(jìn)行了更進(jìn)一步的分析，分別獲得了88nmSASEFEL，264nmSASEFEL和88nmHGHGFEL的優(yōu)化結(jié)果，并對(duì)各種誤差對(duì)自由電子激光的各種影響進(jìn)行了分析。 本文利用腔體設(shè)計(jì)軟件SUPERFISH對(duì)光陰極微波電子槍的腔體進(jìn)行了模擬計(jì)算，并利用數(shù)值模擬程序PARMELA對(duì)光陰極微波電子槍的發(fā)射度進(jìn)行了優(yōu)化，詳細(xì)分析了空間電荷對(duì)發(fā)射度的影響，對(duì)影響電子槍產(chǎn)生的

3、電子束流發(fā)射度的各種參數(shù)進(jìn)行了研究，最后給出了優(yōu)化的電子槍參數(shù)。 本文對(duì)300MeV電子直線加速器進(jìn)行了設(shè)計(jì)，包括對(duì)電子束團(tuán)長(zhǎng)度壓縮系統(tǒng)進(jìn)行了設(shè)計(jì)，以及橫向聚焦結(jié)構(gòu)的優(yōu)化，并利用軟件elegant對(duì)電子直線加速器進(jìn)行了動(dòng)力學(xué)分析和跟蹤模擬計(jì)算，并對(duì)直線加速器中相干同步輻射效應(yīng)，尾場(chǎng)效應(yīng)等對(duì)發(fā)射度的影響進(jìn)行了研究，證實(shí)可以得到滿足自由電子激光要求的低發(fā)射度、低能散和高峰電流強(qiáng)度的電子束流。 本文對(duì)波蕩器的磁鐵結(jié)構(gòu)進(jìn)行了計(jì)算