Superimposed-harmonic Smith-Purcell free-electron lasers driven by periodic electron-bunches
Superimposed-harmonic Smith-Purcell free-electron lasers driven by periodic electron-bunches
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由周期性电子束驱动的叠加谐波史密斯-珀塞尔自由电子激光器
DOI：
10.1063/1.5064865
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发表时间：
2019-01
影响因子：
2.2
通讯作者：
Lu Yalin
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Liang Linbo;Liu Weihao;Jia Qika;Wang Lin;Lu Yalin
针对高功率、宽调谐太赫兹光源的要求，提出并研究了一种改进的周期性电子束团驱动的Smith-Purcell自由电子激光器（SP-FEL）。我们首先设计了一个带有光电阴极的电子枪，它产生了一系列宏观聚束频率可调的PEB。然后，这些PEB与光栅上的表面波相互作用，并进一步微聚束。将宏观聚束频率及其谐波叠加在微观聚束频率上，从而在叠加的谐波处实现多色超辐射Smith-Purcell辐射。通过调节宏观聚束频率，超辐射频率可以在0.5 ~ 1 THz范围内调谐，这是常规SP-FEL和真空电子器件难以达到的。与直流束相比，PEB具有更高的峰值电流密度并产生更高的峰值功率。因此，所提出的方案可以很有希望地发展为高功率和宽调谐太赫兹源。
To meet the requirements of high power and broad-tunable terahertz sources, we proposed and investigated a modified Smith-Purcell free-electron laser (SP-FEL) driven by periodic electron-bunches (PEBs). We first designed an electron-gun with a photocathode, which generates a train of PEBs with tunable macro-bunching frequency. These PEBs then interact with surface waves on a grating and are further micro-bunched. The macro-bunching frequency together with its harmonics is superimposed on the micro-bunching one such that the multi-color superradiant Smith-Purcell radiation is achieved at the superimposed harmonics. By adjusting the macro-bunching frequency, the superradiant frequency can be tuned from 0.5 to 1 THz—a region hard to reach by conventional SP-FELs and vacuum electron devices. Compared to DC-beams, the PEBs have higher peak current density and generate higher peak power. Thus, the proposed scheme can be promisingly developed as high power and broad-tunable terahertz sources.
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Smith-Purcell 自由电子激光器的增长率和启动电流
影响因子：
4
作者：
Li, D.;Hangyo, M.;Tsunawaki, Y.;Yang, Z.;Wei, Y.;Miyamoto, S.;Asakawa, M. R.;Imasaki, K.
通讯作者：
Imasaki, K.
DOI：
10.1016/j.nima.2007.04.129
发表时间：
2007-07
影响因子：
1.4
作者：
M. Boscolo;M. Ferrario;I. Boscolo;F. Castelli;S. Cialdi
通讯作者：
M. Boscolo;M. Ferrario;I. Boscolo;F. Castelli;S. Cialdi
影响因子：
4.6
作者：
Weihao Liu;L. Liang;Q. Jia;Lin Wang;Yalin Lu
通讯作者：
Weihao Liu;L. Liang;Q. Jia;Lin Wang;Yalin Lu
DOI：
10.1103/physrevstab.8.110702
发表时间：
2005-11
影响因子：
--
作者：
H. Andrews;C. Boulware;C. Brau;J. Jarvis
通讯作者：
H. Andrews;C. Boulware;C. Brau;J. Jarvis
影响因子：
1.5
作者：
Michael E. Read;Vadim Jabotinski;G. Miram;Lawrence Ives
通讯作者：
Michael E. Read;Vadim Jabotinski;G. Miram;Lawrence Ives