日前,國際加速器領(lǐng)域著名雜志《物理評論專題——加速器與束流》(Physical Review Special Topics - Accelerators and Beams)公布了2011年度最佳論文的評選結(jié)果,我所的《基于相干諧波輻射的電子束切片能散測量》(Measurement of the average local energy spread of the electron beam via coherent harmonic generation)入選其中,成為2011年度7篇最佳論文之一。
這篇論文提出了一種新的測量電子束切片能散的方法,并給出了實驗測量的結(jié)果。電子束的切片能散是衡量電子束品質(zhì)的一個基本而重要的參數(shù),在自由電子激光裝置中,電子束的切片能散對自由電子激光產(chǎn)生的物理過程和輸出光的品質(zhì)有重要的影響。現(xiàn)今國際上的大多數(shù)高增益自由電子激光裝置都采用光陰極電子槍作為電子源,但由于光陰極電子槍產(chǎn)生電子束的切片能散極小,目前尚缺乏有效手段精確地測量其數(shù)值。
2011年,上海應(yīng)用物理研究所自由電子激光團隊提出了基于高增益自由電子激光相干諧波輻射來精確測量電子束切片能散的新方法,并在上海深紫外自由電子激光裝置上對該方法成功地進行了實驗驗證,于國際上首次精確測得了電子束的切片能散。這種新方法的測量原理是采用一個常規(guī)激光與電子束相互作用而在電子束中產(chǎn)生微聚束,隨后將電子束放入一個短波蕩器中產(chǎn)生相干的高次諧波輻射,輻射的最大強度由電子束的切片能散和激光功率共同決定。由于激光的功率是可控的,這樣通過測量不同激光功率下輻射強度的信息就可精確計算出電子束切片能散的數(shù)值。實驗結(jié)果表明光陰極電子槍產(chǎn)生電子束的切片能散較全局能散小兩個數(shù)量級,這種新方法的測量精度將常規(guī)測量手段提高了一個量級。隨后該團隊將這種方法應(yīng)用于上海深紫外自由電子激光裝置上展開的回聲諧波型自由電子激光的原理驗證實驗中,測量結(jié)果在實驗方案設(shè)計、參數(shù)設(shè)置和實驗結(jié)果分析中起到了重要的作用。這種新測量方法的提出和實現(xiàn)對其它高增益自由電子激光裝置的設(shè)計和運行也具有一定的參考價值。
從2010年起,《物理評論專題——加速器與束流》雜志每年從本刊上發(fā)表的大約200篇文章中評選出6至7篇年度最佳論文,評選綜合考慮了評委意見、文章引用率和文章重要性等,旨在向讀者推廣本領(lǐng)域研究的重要進展。
相關(guān)鏈接:http://prst-ab.aps.org/edannounce/PhysRevSTAB.15.120001
http://prst-ab.aps.org/abstract/PRSTAB/v14/i9/e090701
(上海光源信息員汪蕾提供)