紅外自由電子激光裝置從頭至尾模擬分析.pdf

1、“基于可調(diào)紅外激光的能源化學(xué)大型實(shí)驗(yàn)裝置”(FELiCHEM)是中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)國(guó)家同步輻射實(shí)驗(yàn)室正在研制建造的一臺(tái)紅外自由電子激光裝置，該光源具有同類裝置的國(guó)際先進(jìn)水平，波長(zhǎng)連續(xù)可調(diào)，波段覆蓋中紅外到遠(yuǎn)紅外，脈沖結(jié)構(gòu)可控，能夠長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行，建成后將可以驅(qū)動(dòng)五個(gè)面向能源化學(xué)基礎(chǔ)研究的實(shí)驗(yàn)站。
　　該大型實(shí)驗(yàn)裝置也將是國(guó)內(nèi)首套紅外自由電子激光用戶裝置，它將不僅滿足能源化學(xué)研究的迫切需求，還將填補(bǔ)國(guó)內(nèi)紅外電子激光方面的空白，使我國(guó)在低

2、增益FEL振蕩器裝置研究方面達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。
　　電子束團(tuán)在整個(gè)光源裝置里的運(yùn)動(dòng)過(guò)程是很復(fù)雜的，電子束團(tuán)在電子槍產(chǎn)生，經(jīng)加速管加速以及輸運(yùn)線傳輸，進(jìn)入波蕩器產(chǎn)生FEL輻射。為了獲得盡量高的FEL功率，波蕩器入口的電子束在能量、能散、流強(qiáng)和發(fā)射度等參數(shù)上需滿足FEL設(shè)計(jì)要求。本文在FEL要求和電子槍模擬計(jì)算提供的束流參數(shù)基礎(chǔ)之上設(shè)計(jì)了光源的LATTICE，并通過(guò)數(shù)值跟蹤模擬計(jì)算驗(yàn)證了相關(guān)設(shè)計(jì)。
　　本文在調(diào)研相關(guān)背景基礎(chǔ)上，

3、采用MADX程序，通過(guò)參數(shù)的優(yōu)化，得到一種可行的Lattice結(jié)構(gòu)。并采用國(guó)際上比較通用的幾種程序?qū)ρb置的各個(gè)部分分別進(jìn)行模擬分析，整個(gè)裝置系統(tǒng)被分為三個(gè)部分來(lái)模擬分析:注入器部分:包括注入系統(tǒng)、補(bǔ)償線圈以及一個(gè)加速段;直線與輸運(yùn)線:磁壓縮部分、一個(gè)加速段和束流匹配部分;FEL:波蕩器與諧振腔。在具體的計(jì)算中，注入器利用PARMELA，Linac采用ELEGANT，F(xiàn)EL采用GENESIS和OPC，前一個(gè)程序運(yùn)行的結(jié)果輸入到下一個(gè)程序中