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A single stage eehg at SXFEL for narrow-bandwidth soft X-ray generation

Science Bulletin 2016年第15期61卷 1202-1212页

作者： Chao Feng Dazhang Huang Haixiao Deng Jianhui Chen Dao Xiang Bo Liu DongWang Zhentang Zhao Shanghai Institute of Applied Physics Chinese Academy of Sciences Shanghai 201800 China Department of Physics and Astronomy Key Laboratory for Laser Plasma Shanghai Jiao Tong University Shanghai 200240China

The echo-enabled harmonic generation （eehg） scheme holds promising prospects for efficiently generat- ing intense coherent radiation at very high harmonics of the initial seed laser. In this paper, we study the feasibility of operating the Shanghai X-ray free-electron laser test facility with a single stage eehg setup. With a combina- tion of existing numerical codes, start-to-end simulations considering various three-dimensional effects have been carried out to show the possible performance of the eehg FEL. Simulation results demonstrate that a single stage eehg can generate high power soft X-ray radiation pulses with narrow bandwidth directly from UV seed lasers. With the help of the harmonic lasing technique or upgraded linac, we also show the possibility of generating coherent soft X-ray radiation in the ＂water window＂ with a single stage eehg.

关键词： X-ray free-electron lasers eehg Coherent soft X-ray Harmonic lasing Waterwindow

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Operating the SDUV-FEL with the echo-enabled harmonic generation scheme

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Chinese Physics C 2009年第8期33卷 706-710页

作者：陈建辉邓海啸顾强李冬国王东张猛赵振堂 Shanghai Institute of Applied Physics Chinese Academy of Sciences Graduate University of Chinese Academy of Sciences

Using the recently proposed echo-enabled harmonic generation （eehg） free-electron laser （FEL） scheme, it is shown that operating the Shanghai deep ultraviolet FEL （SDUV-FEL） with single-stage to higher harmonics is very promising, with higher frequency up-conversion effciency, higher harmonic selectivity and lower power requirement of the seed laser. The considerations on a proof-of-principle experiment and expected performance in SDUV-FEL are given.

关键词： SDUV-FEL HGHG eehg

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回声增强型高次谐波倍频行波管的研究

回声增强型高次谐波倍频行波管的研究

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作者：李志电子科技大学

学位级别：硕士

近年来,越来越多的研究人员投身进了对太赫兹科学的研究。在电磁波谱上,太赫兹波段介于可见波和不可见波之间,对这一领域的研究具有丰富的应用前途和重要的学术价值。太赫兹技术目前已经广泛应用于生物医学、天文学、通信和军事等领域... 详细信息

近年来,越来越多的研究人员投身进了对太赫兹科学的研究。在电磁波谱上,太赫兹波段介于可见波和不可见波之间,对这一领域的研究具有丰富的应用前途和重要的学术价值。太赫兹技术目前已经广泛应用于生物医学、天文学、通信和军事等领域。但是,缺乏小型化的高功率太赫兹源严重阻碍了其发展。本文对一种新型的频率可调小型化太赫兹源器件——回声增强型高次谐波倍频行波管进行了深入的分析和研究,以非线性电子注的回声增强高次谐波产生机制及其在太赫兹倍频行波管中的应用为研究目的,揭示了非线性电子注的调控、谐波产生、增强和选择机制,为研制新型小型化大功率太赫兹源奠定了基础。本文的主要内容有:首先,介绍了自由电子激光的基本理论,推导出了电子在波荡器中的运动方程。介绍了自由电子激光的几种主要工作模式。重点分析了eehg工作模式的结构和原理。然后,根据折叠波导慢波结构的色散和耦合阻抗特性,分析并总结了一种优化的设计折叠波导慢波结构的方法。然后采用非线性理论对折叠波导慢波结构中的注波互作用进行了研究。对回声增强型高次谐波倍频行波管进行了理论分析。然后利用仿真软件HFSS和CST进行模拟仿真。通过HFSS仿真折叠波导慢波结构的色散和耦合阻抗特性,以仿真结果为参考优化了慢波结构参数。在CST的粒子工作室中仿真整管的注波互作用,观察某些参数对输出信号的影响。仿真计算结果显示,电子注电压为24.5kV,电子注电流为4mA的条件下,输入2个功率分别为1.15W和0.72W的100GHz信号,可以得到5mW的输出信号,其中大部分成分为1THz频率的信号。最后,总结了前面的工作,提出了研究工作中遇到的主要问题。最后给出了下一步的工作内容。

关键词：太赫兹源折叠波导 eehg 慢波结构

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回声增强型高次谐波倍频行波管的模拟研究

回声增强型高次谐波倍频行波管的模拟研究

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中国电子学会真空电子学分会第十九届学术年会

作者：李志巩华荣王斌王春宫玉彬电子科技大学物理电子学院微波电真空器件国家级重点实验室

本文分析了一种新型的高功率可调谐太赫兹源器件——回声增强型高次谐波倍频行波管(eehgTWT)。利用HFSS和CST仿真软件对其冷参数和注-波互作用特性进行了模拟分析。

关键词：太赫兹折叠波导 eehg

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