太赫兹自由电子激光波荡器的设计、测量与优化

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。     

在同步辐射装置中配置电流扭摆器的建议

提出了第三代同步辐射光源中的低温超导电流扭摆器和室温水冷电流扭摆器的物理设计方案。文中还讨论了电流扭摆器内腔中的磁场的分布特性，测量方法和电流扭摆器的制造技术的可行性。     

超长波荡器系统相位匹配的理论研究

波荡器是自由电子激光装置的核心部件, 如何实现超长波荡器段间相位的匹配是实现高增益X射线自由电子激光饱和输出的必要条件. 本文以北京大学973项目红外SASE自由电子激光实验装置波荡器的研制为模型, 给出了比较完整的相位匹配理论的描述, 进行了实现相位匹配的理论计算, 给出了实现段间相位匹配的具体端部结构和参数, 通过模拟计算表明, 当磁极调节范围为±0.5mm时可获得±100°的相位调整量. 该理论工作为今后高增益X射线自由电子激光超长波荡器系统总体方案的确立奠定了基础.     

兼用FEL光学速调管的同步辐射波荡器的设计

介绍了合肥８００ＭｅＶ储存环ＦＥＬ光学速调管改造成同步辐射波荡器的设计与计算过程，给出了改造方法，计算了波荡器的光通量与亮度并给出了光通量与亮度曲线．计算结果表明，改造后的波荡器可以将目前辐射亮度提高两个多数量级，使许多目前光源亮度下无法开展的研究工作得以进行．     

可变椭圆极化波荡器相干太赫兹辐射的模拟计算

中国科学院上海应用物理研究所正在研制的相干太赫兹辐射装置是一台利用飞秒电子束团通过可变椭圆极化波荡器产生高亮度水平线极化光、垂直线极化光或各种椭圆极化光的强相干太赫兹辐射光源.本文描述了这种相干太赫兹辐射的光通量密度空间分布、光谱、极化特性和相干性等的计算方法和模拟计算结果.计算结果表明,对于能量为20MeV、发射度为15πmm·mrad、束团长度为200fs、电荷量为50pC的电子束团,在距离0.6m长的波荡器中心1m处可获得光通量密度峰值达2×10⁹photons/mm²/0.1%bw量级的太赫兹水平线极化光或圆极化光     

上海光源低温波荡器永磁铁在低温下的磁特性研究

用综合物性测量系统测试了国产Nd₂Fe₁₄B (N50M)永磁铁在低温下(10–300 K)的M-H和M-T. 获得了N50M剩磁B_r和内禀矫顽力H_ci在低温下的变化图, 对其取向度和三维磁化强度进行了分析研究. 结果表明, N50M在80–150 K发生强烈自旋再取向效应, B_r在120–130 K出现峰值, H_ci随温度下降呈线性增加. 在130 K, B_r和H_ci分别比常温(300 K)增加15.6%和220%, 达到1.65 T和3638 kA/m. 在150–300 K, 随温度下降, N50M宏观取向度与外磁场均匀性逐步改善, 但在80–235 K, 微观外磁场均匀性恶化.实验研究发现, 235 K附近, N50M垂直取向方向呈现“剩余磁化强度跳跃”. 研究结果为上海光源Ⅱ期低温波荡器及其他高精度低温永磁仪器与设备的物理设计提供了参考. 关键词： 低温波荡器 2Fe₁₄B永磁铁')" href="#">Nd₂Fe₁₄B永磁铁 低温 磁特性     

Crystalline undulator radiation and sub-harmonic bifurcation of system

Looking for new light sources, especially short wavelength laser light sources has attracted widespread attention. This paper analytically describes the radiation of a crystalline undulator field by the sine-squared potential. In the classical mechanics and the dipole approximation, the motion equation of a particle is reduced to a generalized pendulum equation with a damping term and a forcing term. The bifurcation behavior of periodic orbits is analyzed by using the Melnikov method and the numerical method, and the stability of the system is discussed. The results show that, in principle, the stability of the system relates to its parameters, and only by adjusting these parameters appropriately can the occurrence of bifurcation be avoided or suppressed.     

波荡器对电子储存环束流影响的研究

研究了国家同步辐射实验室二期工程新建波荡器对储存环束流产生的各种影响,计论了在高亮度模式下,波荡器产生的效应。结果表明：波荡器安装在第三直线节在两种工作模式下对环的影响都有小,不影响正常运行,无须补偿。但安装在第四直线节时,在高亮度运行模式下对电子束流的影响较大,如不进行补偿,环将无法正常运行。     

波荡器位相误差对自由电子激光

 对波荡器位相误差对自由电子激光小信号增益的影响进行了分析讨论。对低增益情况解析地给出了波荡器位相误差引起的增益降低因子。结果表明：与自发辐射类似增益的降低与位相误差的方差成简单的指数关系，位相误差的线性变化部分引起最大增益的位移，还表明波荡器位相误差存在时Madey定理仍然成立。对高增益情况也给出了波荡器位相误差引起的增益降低因子。     

Observation of an optical vortex beam from a helical undulator in the XUV region

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.