砷化镓光阴极直流高压注入器研究进展

主要介绍自由电子激光相干强太赫兹源(FEL-THz)装置上的砷化镓光阴极直流高压注入器的研究进展,并讨论其驱动未来高重复频率短波长自由电子激光器的差距。通过综合砷化镓阴极寿命的三大影响因素,提出了其工作寿命的定性物理模型;通过该模型对阴极和注入器进行优化,在直流高压电子枪上得到了5mA,32min的连续稳定输出;测量了电子束在4.8mA下归一化发射度约为4.0πmm·mrad,阴极热发射度约为0.6πmm·mrad,电子束本征横向能量约为92meV,250keV电子束在距离阴极90.6cm处纵向均方根长度约为11.5ps。这一束流状态已经基本满足FEL-THz需求。     

自由电子激光摇摆器磁测系统

根据理论分析及实际加工水平,设计了一套摇摆器磁场测量系统,同时对影响磁测系统整体性能的主要参数进行了详尽分析。摇摆器磁测装置主要由气浮运动平台、测磁设备及控制系统组成,其主要功能是对霍尔探头的位置与磁场数据进行高精度测量及同步采集。主要参数如下:z向定位精度小于5μm,重复定位精度小于2μm;霍尔探头的测量精度为0.05%,重复测量精度为0.01%,响应频率为1kHz;数据采集卡的采样率不小于1000。     

基于EPICS的THz-FEL装置数据采集系统设计与实现北大核心CSCD

介绍了实验物理及工业控制系统EPICS与历史数据存档工具Channel Archiver。通过对Chan-nel Archiver数据存档与检索模型的分析,建立适用于THz-FEL装置的数据采集系统,完成对实验数据的快速存取,并使用Archive Viewer等数据恢复工具,实现对历史数据的检索。为装置经过长时间运行而产生的大量数据提供方便快捷的存储与检索方式。     

真空铟焊的负电子亲和势砷化镓光阴极实验研究

大功率激光加载会使负电子亲和势(NEA)砷化镓(GaAs)光阴极的温度迅速升高,较高的温度对NEA GaAs光阴极的激活层造成了破坏,从而使其量子效率迅速下降。探索了基于FEL-THz装置的NEA GaAs光阴极的真空铟焊工艺,搭建了GaAs真空铟焊平台,并进行了真空铟焊后的GaAs光阴极激光与束流加载实验。研究表明,真空铟焊使GaAs与金属阴极托之间形成了紧密连接,增强了阴极与阴极托之间的热传导,减缓了阴极的温升速率,并在数瓦平均功率激光加载时将注入器中NEA GaAs光阴极的工作寿命提高了一个量级以上。