基于相干渡越辐射的束团长度测量研究-上海应用物理研究所.PDF

第 40 卷 第 1 期 核 技 术 Vol.40, No.1 2017 年 1 月 NUCLEAR TECHNIQUES January 2017 基于相干渡越辐射的束团长度测量研究 边 宇 1,2 张文艳 1 刘 波 1 王 东 1 1 （中国科学院上海应用物理研究所嘉定园区 上海 201800 ） 2 （中国科学院大学 北京 100049 ） 摘要 电子束团长度是束流诊断中的重要参数，基于相干渡越辐射(Coherent Transition Radiation, CTR)的测量 方法是一种简单易行的高时间分辨率测量方法。本文调研并分析了不同电子束团长度测量方法的优缺点，选择 基于 CTR 方法作为主要研究方向，主要针对上海深紫外自由电子激光实验装置(Shanghai Deep Ultra-Violet Free Electron Laser, SDUV-FEL)和 X 射线自由电子激光试验装置(Shanghai X-ray Free Electron Laser, SXFEL)进行了 实验方案设计和模拟分析。结果表明，通过合理的参数选择和方案优化，用该方法可对飞秒至皮秒范围内的束 团长度进行测量，时间分辨率能到达飞秒量级，满足 SDUV-FEL 的实验需求和 SXFEL 的工程需求。 关键词 束团长度，相干渡越辐射，束流诊断 中图分类号 TL53 DOI: 10.11889/j.0253-3219.2017.hjs.40.010102 Measurement study of electron bunch length based on the coherent transition radiation BIAN Yu1,2 ZHANG Wenyan1 LIU Bo1 WANG Dong1 1(Shanghai Institute of Applied Physics, Chinese Academy of Sciences, Jiading Campus, Shanghai 201800, China) 2( University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China) Abstract Background: Longitudinal electron bunch length is an important parameter in accelerator beam diagnostics. It plays a significant role in single-pass free electron lasers, since the high-gain Free Electron Laser (FEL) process depends strongly on a high peak current of the electron bunches. Purpose: It is necessary to measure the electron bunch lengths in both Shanghai Deep Ultra-Violet Free Electron Laser (SDUV-FEL) and Shanghai X-ray Free Electron