深紫外FEL用光阴极电子枪及同步系统研究

来源 :中国科学院高能物理研究所 | 被引量 : 0次 | 上传用户:liongliong585
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深紫外自由电子激光要求高品质的电子束流:强流、低发射度、低能散,因而光阴极微波电子枪是其首选的注入器方案.该论文中光阴极微波电子枪腔体的设计即围绕强流、低发射度从而实现高亮度这一主题展开.论文首先讨论了微波电子枪中粒子动力学特点.重点研究了空间电荷效应和射频场效应以及相应的抑制方法,总结了影响束流品质的各种因素,得出光阴极微波电子枪腔体设计的理论依据.利用SUPERFISH程序,完成了腔体的物理设计.实现驱动激光与微波相位的同步是该论文的另一个重要内容.论文分析了激光的自锁模原理,并在实验上得到了65fs的自锁模激光脉冲,测量了激光光谱和频率稳定度等参数;为实现激光脉冲与微波的位相同步,研制了一种脉冲锁相电路.依据锁相原理,进行了模拟实验,得到了满意的实验结果;论文的最后部分研究了光阴极材料在光电子发射时的肖特基效应和电子束团在电子枪内的纵向加速过程,得到了电子枪输出电荷量与激光入射相位的一段线性关系,设计了一种测量驱动激光脉冲相对微波相位的时间抖动的新的实验方案.
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