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相似文献
 共查询到20条相似文献,搜索用时 15 毫秒
1.
罗诗裕  邵明珠  罗晓华 《物理学报》2010,59(4):2685-2690
引入正弦平方势,在经典力学框架内和偶极近似下,考虑到运动阻尼和非线性影响,把粒子在晶体摆动场中的运动方程化为具有阻尼项和受迫项的广义摆方程.利用Jacob椭圆函数和椭圆积分分析了无扰动系统的相平面特征,并解析地给出了系统的解和粒子振动周期; 进一步利用Melnikov方法分析相平面上三类轨道的分叉性质和进入Smale马蹄意义下的混沌行为,找到系统的全局分叉与系统进入混沌的临界条件.结果表明,系统的临界条件与它的物理参数有关,只需适当调节这些参数就可以原则上避免、抑制分叉或混沌的出现. 关键词: 晶体摆动场辐射 Melnikov方法 分叉 混沌  相似文献   

2.
晶体摆动场辐射及其共振线附近的粒子运动行为   总被引:2,自引:0,他引:2       下载免费PDF全文
杨杰  李秀平  王善进  罗诗裕 《物理学报》2014,63(8):84104-084104
寻找新光源,特别是短波长相干光源引起了人们的广泛注意,利用晶体摆动场辐射作为短波长相干光源是最有可能的方案之一,本文从势和场的观点出发,把周期弯晶产生的离心力视为离心势,将粒子运动方程化为Duffing型Mathieu方程,从能量观点出发讨论了系统的稳定性,用摄动法对共振线附近粒子的运动行为进行了分析;揭示了系统的跳跃现象和不稳定行为,结果表明,系统的稳定性与其参数有关,适当调节这些参数,系统的分叉和不稳定性原则上可以避免。  相似文献   

3.
参数激励与晶体摆动场辐射的稳定性   总被引:2,自引:0,他引:2       下载免费PDF全文
李秀平  王善进  陈琼  罗诗裕 《物理学报》2013,62(22):224102-224102
寻找新光源, 特别是短波长相干光源备受关注. 本文讨论了晶体摆动场辐射作为短波长激光的可能性和必须满足的基本条件; 指出了至今尚未获得可利用的短波长激光可能不只是技术原因, 而且还有物理原因. 利用参数激励方法对这个问题进行了分析. 在经典力学框架内和偶极近似下, 引入正弦平方势, 把粒子运动方程化为具有阻尼项和参数激励项的摆方程. 利用Melnikov方法讨论了系统的稳定性, 并对系统的临界条件进行了分析. 结果表明: 系统的稳定性与其参数有关, 只需适当调节这些参数, 系统的稳定性就可以原则上得到保证. 关键词: 晶体摆动场辐射 沟道辐射 参数激励 稳定性  相似文献   

4.
In this paper we analyze the effect of beam energy spread on cascade optical klystron undulator radiation. The analysis suggests that stronger dispersion strength needs a better beam quality in both single stage and cascade optical klystron undulator radiation.  相似文献   

5.
In this paper spontaneous emission of radiation by relativistic electrons in a gyro‐klystron is studied. The scheme consists of two solenoid sections separated by a dispersive section. In the dispersive section the electrons are made non‐resonant with the radiation. The dispersive section transforms a small change of the velocity into changes of the phases of the electrons. This leads to enhanced radiation due to klystron‐type modulation as compared with a conventional gyrotron‐type device driven by cyclotron maser interaction. It is shown that the klystron‐modulated spectrum depends on the dispersive field strength, finite perpendicular velocity component and length of the solenoids but is independent of the axial magnetic field strength. A simple scheme to design a gyro‐klystron is discussed.  相似文献   

6.
有效利用电子束在波荡器中运动时产生的谐波辐射,是获得更短波长辐射最直接的方法之一。提高波荡器磁场的谐波分量可以提高电子束的谐波辐射光场强度。分析了一种改进Halbach型波荡器结构,计算了其磁场的构成,分析表明这种结构可以使磁场的三次谐波分量提高至基波分量的25%左右。以合肥光源的电子束参数为例,计算了波荡器磁场谐波分量增强后对电子束自发辐射谱的影响。计算结果表明,波荡器磁场谐波分量增强至25%时,可以使电子束自发辐射的三次谐波辐射增强至基波辐射光子通量的67%左右。  相似文献   

7.
Angular and spatial profiles of undulator radiation have been investigated to derive a universal function that evaluates the brilliance of undulator radiation and takes into account the effects of electron beam emittance and energy spread. It has been found that the effects of energy spread on the angular divergence and source size can be expressed by simple analytic expressions, and a universal brilliance function has been derived by convolution with the electron beam distribution functions. Comparisons with numerical results have been carried out to show the validity and applicability of the universal function.  相似文献   

8.
介绍了国家同步辐射实验室二期工程新建波动器UD-1的物理设计,给出了设计参数和主要技术要求。从储存环电子束流的要求和用户对光源的要求两方面分析了波动器磁场品质应满足的技术指标,给出UD 1的磁场一次积分值应小于2×10-4T·m,二次积分值应小于2×10-4T·m2,相位误差应小于10°。  相似文献   

9.
李煜辉  贾启卡 《物理学报》2005,54(8):3584-3590
电子通过wiggler产生的辐射,除了短波辐射在轴线附近也有较强的长波辐射,在与轴线夹 角1/γ处达到最大.推导出wiggler长波辐射公式,理论分析了这种辐射的特点,并且将 理论分析的结果与数值计算的结果进行了比较.对在红外波长范围内电子束通过弯转磁铁和wiggler时产生的辐射强度和光通量作了计算,结果表明wiggler下的辐射强度和光通量均强 于弯转磁铁.比较了弯转磁铁的边沿辐射、波荡器的渡越辐射和wiggler长波辐射,表明wigg ler在红外波长范围辐射的性能最优. 关键词: wiggler 波荡器 弯转磁铁 长波辐射  相似文献   

10.
以波荡器辐射波和共振电子能及混合型波荡器的解析计算为基础,通过3维磁场的有限元计算,在欧洲光源横向优化基础上,给出了同步辐射和自由电子激光用混合型波荡器纵向优化参数,进而给出了用于DUV FEL混合型波荡器的设计计算参数。加侧位和顶部永磁块后,峰值磁场分别提高到0.722T和0.773T,辅助以1μm量级分辨率的磁间隙调节机械系统,磁场分辨率好于10-4T量级。  相似文献   

11.
A simple analysis is given for the optimum length of undulator in a self-seeding free electron laser(FEL).The obtained relations show the correlation between the undulator length and the system parameters.The power required for the seeding in the second part of the undulator and the overall efficiency of monochromatizating the seeding determine the length of the first part of the undulator;the magnitude of seeding power dominates the length of the second part of the undulator;the whole length of the undulator in a self-seeding FEL is determined by the overall efficiency for getting coherent seed,and is about half as long again as that of SASE,not including the dispersion section.The requirement of the dispersion section strength is also analyzed.  相似文献   

12.
A simple analysis is given for the optimum length of undulator in a self-seeding free electron laser (FEL). The obtained relations show the correlation between the undulator length and the system parameters. The power required for the seeding in the second part of the undulator and the overall efficiency of monochromatizating the seeding determine the length of the first part of the undulator; the magnitude of seeding power dominates the length of the second part of the undulator; the whole length of the undulator in a self-seeding FEL is determined by the overall efficiency for getting coherent seed, and is about half as long again as that of SASE, not including the dispersion section. The requirement of the dispersion section strength is also analyzed.  相似文献   

13.
 以波荡器辐射波和共振电子能及混合型波荡器的解析计算为基础,通过3维磁场的有限元计算,在欧洲光源横向优化基础上,给出了同步辐射和自由电子激光用混合型波荡器纵向优化参数,进而给出了用于DUV FEL混合型波荡器的设计计算参数。加侧位和顶部永磁块后,峰值磁场分别提高到0.722T和0.773T,辅助以1μm量级分辨率的磁间隙调节机械系统,磁场分辨率好于10-4T量级。  相似文献   

14.
The (spectral) brightness for partially transverse coherent sources such as synchrotron radiation and free‐electron laser sources can be defined as the maximum of the Wigner distribution. Then, the brightness includes information on both coherence and wavefront characteristics of the radiation field. For undulator sources, it is customary to approximate the single‐electron electric field at resonance with a Gaussian beam, leading to great simplifications. Attempts to account for the modified spatial and angular profile of the undulator radiation in the presence of detuning due to energy spread, currently build on the simplified brightness expression derived under the assumption of Gaussian beams. The influence of energy spread on undulator radiation properties is becoming important in view of diffraction‐limited rings with ultralow emittance coming on‐line. Here the effects of energy spread on the brightness of undulator radiation at resonance are discussed, as well as relevant relations with coherence properties.  相似文献   

15.
何学军  张良欣  任爱娣 《物理学报》2010,59(5):3088-3092
考虑集中质量对系统动力学行为的影响,建立了横向补给系统高架索振动的理论模型.利用Galerkin方法和多尺度方法对动力学方程进行渐近分析.通过对系统Jacobi矩阵特征值的讨论,分析了系统的稳定性.根据系统渐近解的消除永年项条件,得到了系统的振幅分岔方程.借助Mathematica软件,对系统的局部分岔行为进行研究,得到了系统的转迁集以及相应的局部分岔图,研究表明横向补给系统高架索的振动中存在的多种分岔现象.  相似文献   

16.
上海同步辐射装置波荡器光源空间相干性的研究   总被引:1,自引:0,他引:1       下载免费PDF全文
王华  闫帅  闫芬  蒋升  毛成文  梁东旭  杨科  李爱国  余笑寒 《物理学报》2012,61(14):144102-144102
利用高斯-谢尔光源模型理论与交叉谱密度函数在自由空间传输的规律, 研究了上海同步辐射装置波荡器光源(BL15U)的空间相干性; 讨论了预聚焦镜、单色器对光束空间相干性的影响;实验测量了单色光狭缝S2处光束的横向相干长度(Z方向). 理论计算表明, S2处光束的横向相干长度为66.5 μm,但实验测量结果为27 μm. 理论与实验相差较大的原因是由于S2上游光学元件预聚焦镜或单色器周期性高频振动导致了光束空间相干性的退化.实验结果表明,上海同步辐射装置波荡器光源已有较强的空间相干性, 可以满足微米尺度的硬X射线相干性实验.  相似文献   

17.
参数X射线辐射与旋转周期轨道的局域分叉   总被引:3,自引:0,他引:3       下载免费PDF全文
寻找新光源,特别是利用参数X射线辐射(PXR)、沟道辐射(CR)或晶体摆动场辐射(CUR)作为新的光源引起了人们极大关注。要成功获得这些新光源,粒子运动必须是稳定的。但是,由于辐射衰减、晶格热振动、电子多重散射和相互作用势的非线性等因素的影响,系统将产生退道、分叉、混沌等不稳定现象,从而对这些辐射的反射、衍射、聚焦和谱分布产生直接影响。讨论了旋转周期轨道的分叉对系统稳定性的影响。在经典力学框架内和偶极近似下,引入正弦平方势,把粒子运动方程化为了具有阻尼项、受迫项和常数力矩的广义摆方程。利用Jacobian椭圆函数和椭圆积分给出了系统的解和粒子运动周期,用Melnikov方法构造了旋转型周期轨道的Melnikov函数,并用这个方法分析了系统的局部分叉性质。结果表明,系统的临界条件与它的参数有关,只需适当调节这些参数,系统的分叉(或不稳定性)就可以原则上避免,从而进一步保证有效地输出PXR、CUR或CR辐射等。  相似文献   

18.
The observation of an optical vortex beam at 60 nm wavelength, produced as the second‐harmonic radiation from a helical undulator, is reported. The helical wavefront of the optical vortex beam was verified by measuring the interference pattern between the vortex beam from a helical undulator and a normal beam from another undulator. Although the interference patterns were slightly blurred owing to the relatively large electron beam emittance, it was possible to observe the interference features thanks to the helical wavefront of the vortex beam. The experimental results were well reproduced by simulation.  相似文献   

19.
伍新  文桂林  徐慧东  何莉萍 《物理学报》2015,64(20):200504-200504
分岔反控制作为传统分岔控制的逆问题, 其目的是在预先指定的系统参数点通过控制主动设计出具有所期望特性的分岔解. 以一类三自由度含间隙双面碰撞振动系统为研究对象, 在不改变原系统平衡解结构的前提下, 考虑到在碰撞振动系统反控制过程中由Poincaré映射的隐式特点和传统的映射Neimark-Sacker分岔临界准则带来的困难, 通过对原系统施加线性反馈控制器并利用不直接依赖于特征值计算的Neimark-Sacker分岔显式临界准则研究了此系统的分岔反控制问题. 首先对原系统施加线性反馈控制, 建立闭环控制系统的六维Poincaré映射. 由于六维映射的雅克比矩阵的特征值没有解析的表达式, 利用高维映射Neimark-Sacker分岔的显式临界准则, 获得了系统出现拟周期碰撞振动运动的控制参数区域. 然后采用中心流形-正则形方法分析了拟周期分岔解的稳定性. 数值仿真结果表明本文方法可以在指定的系统参数点通过控制设计出稳定的拟周期碰撞运动.  相似文献   

20.
闫陇刚  邓德荣  张浩  张伟  张继东  杨兴繁  黎明 《强激光与粒子束》2018,30(11):113101-1-113101-6
波荡器电子轨迹中心偏移和磁场误差对CTFEL装置性能影响很大,通过前期设计和后期测量与优化将其限制在指标要求范围内。在前期设计中尽量避免引入全局性的系统误差:磁结构具有平面反对称结构,保证电子轨迹中心和波荡器磁轴重合;磁结构端部的特殊设计减弱了间隙对出口磁场二次积分的影响;机械系统的大梁和立柱具有良好的刚性,闭环控制系统保证了高的波荡器间隙控制精度,这些措施降低了间隙不一致引入的磁场误差。在后期测量与优化中削弱了磁场的残存全局系统误差和局部随机误差:利用磁场点测台测量了波荡器磁场的纵向和横向分布,通过调节标准单元组件位置对磁场进行了垫补和优化,优化后电子轨迹中心偏移、峰峰值误差、相位误差、好场区及其误差均满足指标要求。  相似文献   

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