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)大型實驗裝置”(FELiCHEM)是中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)國家同步輻射實驗室正在研制建造的一臺紅外自由電子激光裝置，該光源具有同類裝置的國際先進水平，波長連續(xù)可調(diào)，波段覆蓋中紅外到遠紅外，脈沖結(jié)構(gòu)可控，能夠長期穩(wěn)定運行，建成后將可以驅(qū)動五個面向能源化學(xué)基礎(chǔ)研究的實驗站。
　　該大型實驗裝置也將是國內(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，還將填補國內(nèi)紅外電子激光方面的空白，使我國在低

2、增益FEL振蕩器裝置研究方面達到國際先進水平。
　　電子束團在整個光源裝置里的運動過程是很復(fù)雜的，電子束團在電子槍產(chǎn)生，經(jīng)加速管加速以及輸運線傳輸，進入波蕩器產(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、流強和發(fā)射度等參數(shù)上需滿足FEL設(shè)計要求。本文在FEL要求和電子槍模擬計算提供的束流參數(shù)基礎(chǔ)之上設(shè)計了光源的LATTICE，并通過數(shù)值跟蹤模擬計算驗證了相關(guān)設(shè)計。
　　本文在調(diào)研相關(guān)背景基礎(chǔ)上，

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