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北京大学高平均流强光阴极电子枪驱动激光系统

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高能物理与核物理 2004年第8期28卷 881-884页

作者：鲁向阳林林赵夔张世文北京大学重离子物理研究所射频超导加速器实验室北京100871

DC SC超导光阴极注入器将直流光阴极电子枪和超导加速腔结合在一起 ,其特点之一是适合于提供高平均流强电子束 .文中介绍了直流光阴极电子枪的驱动激光系统的研制 .该驱动激光系统的主机为瑞士TBP公司的GE 10 0 XHP型激光器 ,是采用可... 详细信息

DC SC超导光阴极注入器将直流光阴极电子枪和超导加速腔结合在一起 ,其特点之一是适合于提供高平均流强电子束 .文中介绍了直流光阴极电子枪的驱动激光系统的研制 .该驱动激光系统的主机为瑞士TBP公司的GE 10 0 XHP型激光器 ,是采用可饱和吸收镜技术的被动锁模激光器 ,其工作晶体为Nd :YVO4 ,输出波长为 10 6 4nm ,脉冲重复频率为 81.2 5MHz ,平均功率 10W .该驱动激光系统配套的CLX 110 0同步控制器可以将激光脉冲与射频参考信号严格锁定 ,随机抖动不大于 1ps .根据使用要求 ,作者研制了高效的激光倍频器 ,获得了大于 1W的 2 6 6nm紫外激光 .同时 ,激光到光阴极的传输设计中 ,采用了傅立叶光学技术 ,在紫外激光功率 6 5 0mW左右的条件下 ,从自行研制的Cs2 Te光阴极上实现了大于 5 0 0

关键词：电子枪驱动激光同步光阴极脉冲重复频率超导加速器

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掠入射驱动产生x射线激光的数值模拟

物理学报 2005年第10期54卷 4741-4746页

作者：燕飞张杰董全力鲁欣李英骏中国科学院物理研究所光物理重点实验室北京100080 中国矿业大学(北京)物理系北京100083

利用一维流体力学数值模拟程序MEDUSA和原子物理程序包,以类镍钼18·9nmx射线激光为例,对掠入射驱动x射线激光方案进行了研究.掠入射驱动x射线激光方案可以通过调整掠入射角来选择适合的增益区间.与正入射驱动方案相比,掠入射驱动方案... 详细信息

利用一维流体力学数值模拟程序MEDUSA和原子物理程序包,以类镍钼18·9nmx射线激光为例,对掠入射驱动x射线激光方案进行了研究.掠入射驱动x射线激光方案可以通过调整掠入射角来选择适合的增益区间.与正入射驱动方案相比,掠入射驱动方案加强了驱动激光在增益区内的吸收,提高了驱动激光向x射线激光的转换效率.模拟结果与实验结果符合较好.

关键词： X射线激光掠入射辐照激光等离子体数值模拟程序驱动方案掠入射 x射线激光驱动激光原子物理流体力学

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原子内壳层辐射驱动的X射线自由电子激光

原子内壳层辐射驱动的X射线自由电子激光

作者：张涵兰州大学

学位级别：硕士

X射线自由电子激光(XFEL)能够产生功率高、横向相干性好且波长连续可调的短波长辐射脉冲。这些特性使得X射线自由电子激光在原子物理、纳米材料科学、飞秒化学、生物分子结构等诸多领域都有着广泛的应用。目前,X射线自由电子激光多采用... 详细信息

X射线自由电子激光(XFEL)能够产生功率高、横向相干性好且波长连续可调的短波长辐射脉冲。这些特性使得X射线自由电子激光在原子物理、纳米材料科学、飞秒化学、生物分子结构等诸多领域都有着广泛的应用。目前,X射线自由电子激光多采用自放大自发辐射(SASE)运行模式作为主流运行方案。该模式具有结构简单且波长连续可调等优点,但因其自身电子束的噪声起振效应,导致输出辐射脉冲的纵向相干性较差。为了改进X射线自由电子激光的纵向相干性,人们已提出多种改进的运行模式。其中高增益高次谐波放大(HGHG)运行模式和自种子(self-seeding)运行模式最为成熟,且均为实验所证实。然而,具有外种子的HGHG运行模式因电子束能散较大,限制了高次谐波的转换效率,在应用于XFEL时难以保证输出的脉冲品质;自种子运行模式则由于其第一部分SASE抖动,也会造成输出脉冲的不稳定性。近来,随着X射线自由电子激光装置的发展,原子内壳层激光在实验上已能实现。利用高功率短脉冲的XFEL泵浦特定原子的内壳层电子,该方法可以产生相干性更好的X射线激光。因此,尝试在现有XFEL装置中引入原子内壳层激光相关的作用机制,可能为实现高品质且全相干的X射线脉冲束流提供一种新的设计思路。在本论文中,通过将原子内壳层激光与自种子运行模式相结合,以改进X射线自由电子激光的纵向相干性为目标,提出了一种原子内壳层激光作为种子驱动的XFEL运行模式。该模式利用SASE XFEL作为泵浦源,泵浦电中性原子,再将产生的原子内壳层激光作为种子激光用以调制电子束团,从而产生全相干的自由电子激光。论文首先基于半经典激光理论,给出原子内壳层能级占有数的速率方程,并采用高斯型XFEL作为泵浦源研究原子内壳层激光的产生机制。结果表明,该方案能够产生高功率的原子内壳层激光,完全可以作为后续XFEL调制电子束的种子激光。其次,基于上海相干光源设计参数,利用fresh-slice技术,对该模式从头到尾(start-to-end)过程进行模拟,得到210 GW的高功率的X射线输出脉冲。脉冲谱宽约为0.58 e V,对应时间带宽积1.02,表明该方案能够产生一个高功率、短脉冲、短波长并且横向和纵向全相干的X射线自由电子激光。相关设计与理论模拟证实了原子内壳层辐射驱动的X射线自由电子激光的可行性,也为上海相干光源产生高品质且全相干的短脉冲辐射(软X射线、硬X射线等波段)提供了一种可能的设计方案。

关键词： X射线自由电子激光纵向相干性原子内壳层辐射驱动激光自放大自发辐射

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激光斜入射光阴极对束流质量的影响及其优化

强激光与粒子束 2011年第4期23卷 1043-1046页

作者：何志刚贾启卡中国科学技术大学国家同步辐射实验室合肥230029

针对美国布鲁克海文国家实验室(BNL)型的光阴极微波电子枪,模拟了不同分布状态的驱动激光脉冲斜入射光阴极对束流质量的影响,给出了改变注入相位和补偿线圈磁场强度对发射度的优化结果。结果表明:光斑椭圆化将会导致发射度的大幅增长,... 详细信息

针对美国布鲁克海文国家实验室(BNL)型的光阴极微波电子枪,模拟了不同分布状态的驱动激光脉冲斜入射光阴极对束流质量的影响,给出了改变注入相位和补偿线圈磁场强度对发射度的优化结果。结果表明:光斑椭圆化将会导致发射度的大幅增长,优化效果不理想;波前不同步导致的发射度增长对于纵向高斯分布的脉冲可以得到理想的优化。对于斜入射引起的光斑椭圆化和波前不同步问题给出了光学校正方法及部分测量结果。此外,模拟结果显示,对于横向均匀分布的激光脉冲,适当椭圆度的光斑比圆形光斑更有利于提高电子束质量。

关键词：光阴极微波电子枪驱动激光斜入射椭圆度波前不同步光学校正

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激光脉冲时域整形及其对发射度的改善效果

强激光与粒子束 2011年第7期23卷 1894-1898页

作者：何志刚王季刚贾启卡中国科学技术大学国家同步辐射实验室合肥230029

利用脉冲堆积法对驱动激光脉冲进行了时域整形,并利用条纹相机测量到了理想的整形结果。在脉冲堆积法的基础上,给出了近似椭球体整形的方案。模拟结果表明:利用脉冲堆积法整形后得到激光脉冲驱动光阴极可以获得更小的发射度;对于测量到... 详细信息

利用脉冲堆积法对驱动激光脉冲进行了时域整形,并利用条纹相机测量到了理想的整形结果。在脉冲堆积法的基础上,给出了近似椭球体整形的方案。模拟结果表明:利用脉冲堆积法整形后得到激光脉冲驱动光阴极可以获得更小的发射度;对于测量到的半高全宽(FWHM)为3.82 ps的脉冲,8个子脉冲堆积比4个子脉冲堆积更为有利;此外,对激光脉冲作近似椭球体整形可以进一步降低束流发射度。

关键词：驱动激光脉冲堆积时域整形椭球体整形发射度

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X光激光实验研究进展

核物理动态 1995年第4期12卷 27-30页

作者：淳于书泰核物理与化学研究所

自１９８７年开展Ｘ光激光实验以来，在许多物理机制研究上取得重要进展，尤其利用电子碰撞激发机制实现了一系列类氖锗离子的Ｘ光激光增益．在驱动能量～６００Ｊ、脉宽～１．２ｎｓ条件下，首先获得１９．６～２８．６ｎｍ间的５条跃... 详细信息

自１９８７年开展Ｘ光激光实验以来，在许多物理机制研究上取得重要进展，尤其利用电子碰撞激发机制实现了一系列类氖锗离子的Ｘ光激光增益．在驱动能量～６００Ｊ、脉宽～１．２ｎｓ条件下，首先获得１９．６～２８．６ｎｍ间的５条跃迁增益线，ＧＬ值约８，利用平面Ｘ光反射镜又实现双程放大．时间分辨的强度提高１０倍．在此基础上．又完成低能量驱动和预－主脉冲驱动的Ｘ光激光增益实验，为在较低驱动能量下实现高增益和准单线的Ｘ光激光输出探索有效的技术途径．

关键词：驱动激光 X光激光电子碰撞激发

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长虹激光电视C7U系列原理与维修(上)

家电维修 2022年第3期 1-4页

作者：陈克建不详

1.整机系统架构(如图1所示)各个电路功能组件、模块介绍如下:电源A板:AC输入,开机产生12V、18V电压,给机芯和DLP板供电,同时40V输出给LD激光驱动B板。LD驱动板:输入为40V(来自电源A板),驱动激光管发光,自带MCU,与 DLP驱动板进行通信控... 详细信息

1.整机系统架构(如图1所示)各个电路功能组件、模块介绍如下:电源A板:AC输入,开机产生12V、18V电压,给机芯和DLP板供电,同时40V输出给LD激光驱动B板。LD驱动板:输入为40V(来自电源A板),驱动激光管发光,自带MCU,与 DLP驱动板进行通信控制LD驱动。

关键词：激光电视 DLP 功能组件通信控制整机系统驱动板驱动激光原理与维修

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相对论高次谐波产生效率的提高

量子光学学报 2006年第B8期12卷 7-8页

作者：林强李曙光 BECKER W 浙江大学物理系浙江杭州310027 Max-Born-lnstitut Max-Born-Strasse 2aBerlin 12489 Germany

高次谐波的产生（HHG）是一种获取高频相干光的重要技术。其产生机理为：原子（离子）的外层电子在强激光的作用下产生电离，电离后的电子在激光场的作用下运动，在一定条件下，电子可以回到母离子所在的位置，与离子复合并发出一个高... 详细信息

高次谐波的产生（HHG）是一种获取高频相干光的重要技术。其产生机理为：原子（离子）的外层电子在强激光的作用下产生电离，电离后的电子在激光场的作用下运动，在一定条件下，电子可以回到母离子所在的位置，与离子复合并发出一个高能量的光子，其能量等于电子返回时的动能加上电离能。为了得到很高的光子能量，必须采用高强度的驱动激光。如果激光强度接近10^17W／cm^2或更高时，由磁场产生的洛仑子力将阻止电子回到母离子，因而大大降低高次谐波的产生效率。

关键词：高次谐波产生效率相对论光子能量激光强度电离能产生机理驱动激光高能量电子

光阴极微波电子枪时序系统研制及径向偏振光应用可能性研究

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光阴极微波电子枪时序系统研制及径向偏振光应用可能性研究

作者：王肖恩中国科学技术大学

学位级别：硕士

短波长自由电子激光装置要求注入器为其提供低发射度、低能散、高峰值流强的优质电子束,在各种电子枪类型中,光阴极微波电子枪由于在这些参数方面的独特优势而成为直线加速器驱动的短波长自由电子激光装置注入器的首选方案。光阴极微波... 详细信息

短波长自由电子激光装置要求注入器为其提供低发射度、低能散、高峰值流强的优质电子束,在各种电子枪类型中,光阴极微波电子枪由于在这些参数方面的独特优势而成为直线加速器驱动的短波长自由电子激光装置注入器的首选方案。光阴极微波电子枪结构复杂,涉及多个学科,需要各方面的技术方案选择,优化。如:激光入射方式、偏正态、阴极材料、结构、时间同步系统等等。对各种方案的详细研究及恰当选择不光可以节约建造成本,更重要的是能够提高电子束品质。根据我们当前装置实际条件,本文主要围绕其中的同步系统,激光偏正态两方面开展工作:实现了合肥光源光阴极微波电子枪时序同步电路;对径向偏振光的应用可能性做了较详细分析研究。首先简要介绍自由电子激光的原理,特点,应用,发展状况,并对电子枪,尤其是光阴极微波电子枪做了简要介绍。详细介绍了合肥光源光阴极微波电子枪系统中有关时间同步的各主要组成部分,使用AVR MEGA128型MCU设计实现了光阴极微波电子枪的时序同步电路,获得较好的同步精度,实现了光阴极微波电子枪顺利出束,整个系统正常运行。给出了整个同步电路的软、硬件设计方案,并由实验结果分析了抖动来源,及大小对该精度进行了合理解释,并在此基础上给出提高同步电路精度的方案。此外,通过调研分析了实验中出现的锁相漂移等问题,找到了原因,给出了以后改善的方案。通过对光阴极微波电子枪领域的调研,筛选出一些对我们有价值的新概念,技术,如:空心光阴极、径向偏振光等,对其做了较详细的介绍。提出了一些自己的新方案将这些新技术应用到我们当前光阴极微波电子枪上,并对其带来的效果改变做了一些初步,半定量的分析,给出了一些有意义的结论。

关键词：自由电子激光光阴极微波电子枪驱动激光时间同步空心光阴极径向偏振光等