Development of electron beam profile monitors using parametric X-ray radiation

开发使用参量 X 射线辐射的电子束轮廓监视器

• 批准号: 24654078
• 负责人: TAKABAYASHI Yuichi
• 金额: $ 2.41万
• 依托单位: SAGA Light Source, Kyushu Synchrotron Light Research Center
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
• 财政年份: 2012
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2012-04-01 至 2014-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-24654078/
• 关键词: パラメトリックX線; 相対論的電子ビーム; 結晶; ビームモニタ

A beam profile is extremely useful for the examination of the beam emittance and optical parameters associated with accelerators. Optical transition radiation (OTR) is commonly used as a high precision profile monitor for electron beams in linacs. However, it was found that for short beam bunches in linacs dedicated to X-ray free electron lasers, the OTR becomes coherent, making it unsuitable for use as a beam profile monitor.In order to avoid this coherence, photons with shorter wavelengths are required. In this study, we propose to exploit parametric X-ray radiation through three new approaches: (i) a local method, (ii) a pinhole method, and (iii) a Fresnel-zone-plate (FZP) method. We have succeeded in performing proof-of-principle experiments on the local method and the pinhole method. In addition, we designed an experimental setup for the FZP method; its proof-of-principle experiment is in progress.

束流剖面图对于检验加速器的束流发射度和光学参数是非常有用的。光学渡越辐射（OTR）是直线加速器中常用的高精度电子束轮廓监测器。然而，人们发现，对于专用于X射线自由电子激光器的直线加速器中的短束团，OTR变得相干，使得其不适合用作束流轮廓监测器。为了避免这种相干，需要具有较短波长的光子。在这项研究中，我们提出了利用参数X射线辐射通过三种新的方法：（i）局部方法，（ii）针孔方法，和（iii）菲涅耳波带片（FZP）方法。我们已经成功地进行了本地方法和针孔方法的原理验证实验。此外，我们设计了一个实验装置的FZP方法，其原理验证实验正在进行中。

项目成果

New method for measuring beam profiles using a parametric X-ray pinhole camera

使用参数化 X 射线针孔相机测量光束轮廓的新方法

• DOI: 10.1016/j.physleta.2013.07.035
• 发表时间: 2013
• 期刊: Phys. Lett
• 作者: Y. Takabayashi;K. Sumitani
• 通讯作者: K. Sumitani

Channeling and parametric X-ray studies at the SAGA Light Source

SAGA 光源的通道和参数 X 射线研究

• DOI: 10.1016/j.nimb.2013.02.024
• 发表时间: 2013
• 期刊: Nucl. Instrum
• 作者: Y. Takabayashi;K.B. Korotchenko;Yu.L. Pivovarov;T.A. Tukhfatullin
• 通讯作者: T.A. Tukhfatullin

Parametric X-ray radiation as a beam size monitor

作为光束尺寸监测器的参数 X 射线辐射

• DOI: 10.1016/j.physleta.2012.06.001
• 发表时间: 2012
• 期刊: Phys. Lett
• 作者: Y. Takabayashi;K.B. Korotchenko;Yu.L. Pivovarov;T.A. Tukhfatullin;Y. Takabayashi
• 通讯作者: Y. Takabayashi

Development of a Beam Profile Monitor Using Parametric X-ray Radiation

使用参数 X 射线辐射开发光束轮廓监视器

• 发表时间: 2012
• 作者: Y. Takabayashi;K. Sumitani
• 通讯作者: K. Sumitani