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相似文献
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1.
2.
《Physics letters. A》2020,384(16):126321
We have studied the possibilities of using diffracted transition radiation excited by a relativistic electron beam in a single-crystal target to determine the beam divergence. For this purpose, we investigated the expressions we had previously derived that describe the angular density of diffracted transition radiation excited by a relativistic electron beam crossing a thin single-crystal plate. In our calculations, we used the two-parameter model distribution function to represent the angular distribution of ultra-relativistic electrons in the beam. For determining the beam divergence parameters, the methods of two-dimensional objective function minimization were used. The model calculations we performed confirm the efficiency of the above-mentioned methods for determining the divergence of a relativistic electron beam.  相似文献   

3.
刘文鑫  唐传祥  黄文会 《中国物理 B》2010,19(6):62902-062902
This paper presents a method of generating terahertz (THz) coherent transition radiation (CTR) from picosecond ultrashort electron bunches including single and train bunches, which are produced by a photocathode radio frequency gun. The radiation characteristics of THz CTR including formation factor and energy spectrum are analysed in detail. With the help of a 2-dimensional particle-in-cell simulation, the radiation characteristics including power, energy and magnetic field are analysed. The results show that the radiation frequency can be adjusted by tuning the repetition frequency of the train bunch and the energy can be enhanced with the train bunches.  相似文献   

4.
The experimental result of terahertz (THz) coherent transition radiation generated from an ultrashort electron bunching beam is reported.During this experiment,the window for THz transmission from ultrahigh vacuum to free air is tested.The compact measurement system which can simultaneously test the THz wave power and frequency is built and proofed.With the help of improved Martin-Puplett interferometer and Kramers-Krong transform,the longitudinal bunch length is measured.The results show that the peak power of THz radiation wave is more than 80 kW,and its radiation frequency is from 0.1 THz to 1.5 THz.  相似文献   

5.
After eliminating reflections from the walls of the plasma container, we observed polarization of the coherent synchrotron radiation from a relativistic electron beam rotating in a plasma. Several features of the polarization agree well with calculations based on the single particle synchrotron radiation theory. A particular polarization ratio (Fig. 3) does not, however. We deduce from this direct diffraction of the radiation by the beam electrons. This is strong evidence for beam-particle bunches of size cm. Also, there must be some absorption of the extraordinary wave to account for the observations. We suggest a way to apply these results to measure the pitch angle of the beam.Work supported by Army Research Office.  相似文献   

6.
李一丁*  张鹏飞  张辉  徐宏亮 《物理学报》2013,62(9):94103-094103
本文从偶极子辐射场的Heaviside-Feynman表达式出发, 用经典的电动力学方法推导了考虑内禀磁矩影响后的相对论电子辐射频谱分布的表达式, 并对做匀速圆周运动的极端相对论性电子的同步辐射, 计算了两个偏振方向上的考虑磁矩修正后的辐射谱. 计算结果表明对于特征频率为ωc的同步辐射, 如果ħωc≥10 keV, 内禀磁矩对辐射的修正是可观的. 通过同步辐射的内禀磁矩修正, 本文讨论了电子束极化度与辐射场偏振度的依赖关系, 并基于此关系提出一种测量电子束极化度的新方法. 关键词: 同步辐射 电子内禀磁矩 同步辐射偏振度 束流极化度  相似文献   

7.
根据简单的计算模型,导出辐射能量谱形状因子和相干谐波辐射表达式,用此表达式讨论了不对称光学速调管的相干谐波辐射;对于合肥储存环相干谐波自由电子激光,提出了一个不对称光学速调管相干谐波辐射的研究方案,并且作了详细的计算,结果表明在较高的电子束能量下,调整光学速调管和外激光参数,使辐射段波荡器的辐射基波与外激光的二次谐波共振,进行相干谐波产生实验,能获得109量级相干加强因子。  相似文献   

8.
合肥储存环相干谐波自由电子激光研究方法的改进   总被引:1,自引:1,他引:1       下载免费PDF全文
 根据简单的计算模型,导出辐射能量谱形状因子和相干谐波辐射表达式,用此表达式讨论了不对称光学速调管的相干谐波辐射;对于合肥储存环相干谐波自由电子激光,提出了一个不对称光学速调管相干谐波辐射的研究方案,并且作了详细的计算,结果表明在较高的电子束能量下,调整光学速调管和外激光参数,使辐射段波荡器的辐射基波与外激光的二次谐波共振,进行相干谐波产生实验,能获得109量级相干加强因子。  相似文献   

9.
吴岱  李鹏  柏伟  黎明  杨兴繁 《强激光与粒子束》2013,25(07):1775-1778
研究了一种新型相干衍射辐射(CDR)太赫兹源,该太赫兹源基于中国工程物理研究院自由电子激光相干强太赫兹源(FEL-THz)的加速器电子束束流,具有MHz量级重复频率。理论分析、数值计算和PIC模拟证明了此太赫兹源时间长度可达到ps量级,中心频率在100~400 GHz可调,截止频率位于1~2 THz,脉冲峰值功率可达10 kW量级,平均功率可达到W量级,并且功率随束流流强成平方正比关系。  相似文献   

10.
相对论电子束在角向磁场中产生硬X射线的实验研究   总被引:1,自引:0,他引:1       下载免费PDF全文
 在闪光二号加速器上用相对论电子束在低压气体和角向磁场中传输打靶的方法,进行了硬X射线产生的实验研究。在47cm传输距离上,电子束与钽靶作用,获得了面积积分剂量率为2.1×1010Gy·cm2/s的硬X射线辐射(能谱范围为20~120keV),在总的辐照面积上(4π方向)面积积分剂量达1 843Gy·cm2,X射线转换率达到108Gy·cm2/kJ。  相似文献   

11.
12.
扇形多注强流相对论电子束的产生与传输研究   总被引:1,自引:0,他引:1       下载免费PDF全文
吴涛  黄华  王淦平  金晓  刘振帮  陈昭福  任屹灏  陈永东  王清源 《物理学报》2012,61(18):184218-184218
多注相对论速调管相对于常规相对论速调管, 每注电子束具有更低的导流系数和更低的空间电荷力, 却具有更高的束波转换效率. 本文基于这方面的需求, 通过三维软件模拟与实验研究了扇形多注强流相对论电子束的产生与传输. 通过建立电子枪的三维模型, 分析了阴极端面静电场的分布及其对电子束产生的影响; 通过粒子模拟获得了发射束流, 然后通过粒子跟踪仿真, 得到了电子束在空心漂移管和多扇形孔漂移管中传输的束斑图, 并对其进行了理论分析与解释. 模拟和实验结果表明, 电子束在空心漂移管传输过程中不仅绕束自身中心旋转, 还绕系统的中心旋转, 通过旋转多扇形孔漂移管实现对中的方法可提高传输效率.  相似文献   

13.
利用x射线激光干涉诊断等离子体电子密度   总被引:10,自引:0,他引:10       下载免费PDF全文
x射线激光探针干涉方法是诊断高温高密度激光等离子体电子密度等信息的重要工具.利用神光Ⅱ装置输出激光驱动的类镍-银x射线激光作为探针,成功地进行了马赫-曾德尔干涉法诊断实验,获得了清晰的包含等离子体信息的动态干涉条纹图像,并据此给出了待测C8H8等离子体临界面附近电子密度的空间分布. 关键词: 等离子体电子密度诊断 x射线激光 马赫-曾德尔干涉仪  相似文献   

14.
苏东  唐昌建 《物理学报》2012,61(4):42501-042501
为了进一步研究相对论电子束-离子通道辐射实验和理论的需要, 研究了相对论电子束入射中性气体以及通过碰撞电离动态加载等离子体实现对高能束流的自聚焦传输过程PIC(particle in cell) 模拟发现, 电子束电离出的离子背景能够实现对电子束的聚焦传输. 但是离子背景横向和纵向的不均匀性对束流的传输特性有显著影响. 在此基础之上, 提出了电子束在横向不均匀离子背景中传输的理论模型, 给出了束流的自聚焦条件.数值计算结果表明, 横向不均匀性会导致电子束的混合相位传输, 使得焦点附近内层电子可能跑到电子束外而被散焦损失, 这与PIC模拟的结果相符. 此外, PIC模拟还发现, 由于电子束的自聚焦, 在焦点处将电离出更多的离子而引起纵向不均匀性, 纵向不均匀性使得碰撞后的低能电子被俘获, 俘获电子效应会大幅降低电子束的传输效率. 但是俘获电子在纵向呈准周期分布, 对传输电子起到静电Wiggler场的作用, 可能实现静电Wiggler场的动态加载. 研究结果对于进一步研究电子束-等离子体系统的实验以及理论模型提出有一定的参考价值.  相似文献   

15.
This paper presents a theoretical calculation of the effects of relativistic broadening and frequency down-shift on the electron cyclotron emission measurements for a wide range of plasma parameters in the Experimental Advanced Superconducting Tokamak (EAST). The calculation is based on the radiation transfer equation, with the reabsorption and reemission processes taken into account. The broadening effect contributes to the radial resolution of the measure- ment, and the calculation results indicate that it is ~ 2 cm in the case of the central electron temperature 10 keV. A pseudo radial displacement of the obtained electron temperature profile occurs if the relativistic frequency down-shift effect is not taken into account in the determination of the emission layer position. The shift could be a few centimeters as the electron temperature increases, and this effect should be taken into account.  相似文献   

16.
基于单粒子理论,描述了相对论电子束在离子通道中的聚焦输运过程,讨论了离子-电子密度比、相对论因子、束加速电压和入射电流等系统参数对电子束的聚焦半径、纵向聚焦位置的影响。研究表明,离子通道对电子束具有强烈的聚焦效应,束流在离子通道内的传输是类周期波动传输,随传输距离增加,聚焦点处的半径逐渐增加,束流的波动幅度逐渐减小。选择适当的系统参数,可调节束聚焦点位置和聚焦点半径的大小,实现电子束的长距传输并且减少电子束的耗散。  相似文献   

17.
相干X射线衍射成像三维重建的数字模拟研究   总被引:1,自引:0,他引:1       下载免费PDF全文
周光照  王玉丹  任玉琦  陈灿  叶琳琳  肖体乔 《物理学报》2012,61(1):18701-018701
利用相干X射线衍射成像“过采样”采集样品的远场相干衍射图样, 结合相位重建迭代算法重建物空间样品信息. 三维重建过程中, 边界约束条件是相位重建算法中最为关键的部分. 本文采用数字模拟的方法, 利用灰度值图像作为物空间的样品, 研究并实现了边界条件的自动寻找, 重建结果显示比以往采用较“松”的边界约束更为精确. 利用噪声模拟方法, 研究了衍射图样中不同噪声类型的滤除对重建结果的影响. 研究发现传统的去噪方法在高噪声情况下不能直接应用于相干X射线衍射成像, 并找到了适用于相干X射线衍射成像噪声滤除的有效方法. 研究表明, 此方法能非常有效地降低噪声对重建结果的影响. 利用模拟三维纳米金颗粒作为样品, 完成了对纳米金颗粒中电子密度分布的三维重建, 在有随机噪声的影响下, 也得到了很好的重建结果, 并找到了成功实现三维重建的噪声限为信噪比不低于27. 关键词: X射线相干衍射成像 过采样 三维相位重建 显微成像  相似文献   

18.
胡旻  祝大军  刘盛纲 《物理学报》2005,54(6):2633-2637
当强流相对论电子束在类双腔速调管系统中传输时,会发生自调制现象. 利用这一现象可以 在无微波注入的情况下得到较好的微波输出,这是一种由强流相对论效应引起的自激振荡. 利用这一原理有可能研制出一类新型的微波器件. 对强流相对论电子束在这种物理机制作用 下发生起振的条件及传输机理进行了理论分析,并进行了数值模拟. 优化结果显示,利用4k A, 500kV的强流相对论电子束,可得到099GHz,800MW的微波输出,效率约40%. 关键词: 强流相对论电子束 自调制 反馈机制 数值模拟  相似文献   

19.
 相对论双流放大器是一种结构简单、高效率的高功率微波器件。其作用机理是沿同一方向传播的两束同心的环形电子束之间的双流不稳定性。这种双流不稳定性导致两个电子束之间的能量交换,最后由输出腔变成微波放大输出。相对论双流放大器成功的关键之一就是同一方向传播的两束同心的环形电子束的成形,利用MAGIC粒子模拟程序,对相对论双流放大器电子注的成形进行了粒子模拟。通过粒子模拟,证实了选择合适的参数来形成两束环形同心束是可行的。  相似文献   

20.
IKNO (Innovation and KNOwledge) is a proposal for a multi‐user facility based on an electron storage ring optimized for the generation of coherent synchrotron radiation (CSR) in the terahertz frequency range, and of broadband incoherent synchrotron radiation ranging from the IR to the VUV. IKNO can be operated in an ultra‐stable CSR mode with photon flux in the terahertz frequency region up to nine orders of magnitude higher than in existing third‐generation light sources. Simultaneously to the CSR operation, broadband incoherent synchrotron radiation up to VUV frequencies is available at the beamline ports. The main characteristics of the IKNO storage and its performance in terms of CSR and incoherent synchrotron radiation are described in this paper. The proposed location for the infrastructure facility is Sardinia, Italy.  相似文献   

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