Grid pulser for an electron gun with a thermionic cathode for the high-power operation of a terahertz free-electron laser
Grid pulser for an electron gun with a thermionic cathode for the high-power operation of a terahertz free-electron laser
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用于具有热离子阴极的电子枪的栅极脉冲发生器，用于太赫兹自由电子激光器的高功率运行
DOI：
10.1016/j.nima.2014.10.071
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发表时间：
2015
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
G. Isoyama
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
S. Suemine;K. Kawase;N. Sugimoto;S. Kashiwagi;K. Furukawa;R. Kato;A. Irizawa;M. Fujimoto;H. Ohsumi;M. Yaguchi;S. Funakoshi;R. Tsutsumi;K. Kubo;A. Tokuchi;G. Isoyama
为提高基于该直线加速器的太赫兹自由电子激光器的功率，研制了一种射频频率为1.3GHz的L波段电子直线加速器阴极电子枪栅极脉冲源。栅极脉冲发生器可以以36.9ns的间隔或以27MHz的重复频率（其是RF频率的第48次谐波）产生具有5ns持续时间的电子脉冲串，并且具有高达2.4A或更高的峰值电流，其是用常规栅极脉冲发生器可以获得的电流的四倍。与基频为108 MHz的次谐波聚束器（SHB）系统相结合（射频频率的第12次谐波），在平均束流或相应地，直线加速器的加速管中的束负载与使用传统栅极脉冲发生器获得的束负载相同。时间分辨能谱表明，在后6 μs内能量基本不变，能散为1.2%（FWHM），满足自由电子激光的要求。在自由电子激光束线末端测得的束团电荷为4 nC，比用常规栅脉冲发生器测得的束团电荷高4倍。
A grid pulser for a thermionic-cathode electron gun for an L-band electron linac with an RF frequency of 1.3 GHz was developed in an effort to increase the power of a terahertz (THz) free-electron laser (FEL) based on the linac. The grid pulser can generate a train of electron pulses with a 5-ns duration at intervals of 36.9 ns or at a repetition frequency of 27 MHz, which is the 48th sub-harmonic of the RF frequency, and with a peak current of up to 2.4 A or higher, which is four times higher than the current that can be obtained with the conventional grid pulser. In combination with the sub-harmonic buncher (SHB) system, whose fundamental frequency is 108 MHz (the 12th sub-harmonic of the RF frequency), an electron beam that comprises electron bunches separated by 36.9-ns intervals for a period of 8 μs can be successfully accelerated using the linac to an energy of 15 MeV under the condition that the average beam current or, correspondingly, the beam loading in the acceleration tube of the linac is the same as that obtained using the conventional grid pulser. The time-resolved energy spectrum indicates that the energy is constant over the latter 6 μs and that the energy spread is 1.2% (FWHM); this performance satisfies the requirements for the FEL. The bunch charge measured at the end of the FEL beamline is 4 nC, which is four times higher than that obtained using the conventional grid pulser.
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大阪大学先进束科学 L 波段电子直线加速器的性能
DOI：
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发表时间：
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影响因子：
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通讯作者：
G. Isoyama