摘要：为满足北京大学新一代超导注入器DC-SRF-II注入器的需求,设计了新的光阴极驱动激光系统。系统采用模块化的布局,可以工作在从单脉冲到81.25 MHz连续波模式,绿光输出功率1.41 W@1 MHz。系统实现了激光的纵向和横向整形,纵向整形后的激光脉冲为平顶分布,脉宽约为18 ps,横向则为截断高斯分布。实验结果显示,输出激光的RMS功率波动为1.8%,指向抖动小于1μrad。

摘要：根据光阴极直流高压电子枪超高真空和高电压工作特点,采取技术措施,金属腔体采用大通径、短管设计,利用非蒸散型吸气剂(NEG)泵的抽气,封闭储气空间预置排气通道,电极系统增加中间电极,降低系统峰值场强,采用均压环非均匀分布,在绝缘子内表面获得更加均匀的场分布。结果表明,腔体真空度已小于5×10-9 Pa,电压可升至300kV。

摘要：基于正在建设的大连自由电子激光装置,研究了基因算法在注入器优化设计中的系统应用。与传统的注入器优化方法相比较,基因算法在多变量、多目标注入器优化问题中具有优化效率高、优化结果精确的优势;通过采用权重因子的方法将多目标问题转化为单目标优化问题,大大简化了基因算法优化流程;光阴极注入器对束流稳定性要求严格,通过基因算法优化使束流的到达时间抖动控制到150fs,满足束流稳定性的要求。

摘要：介绍了北京大学激光驱动光阴极高亮度电子束源,给出了其物理设计.该装置采用激光照射光阴极,通过100kV 直流加速结构,产生35-100ps 的高亮度电子束,给出了新型离子注入型光阴极和碲化铯光阴极的实验研究结果.讨论了即将建造的超导光阴极高亮度注入器.

摘要：　北京大学射频超导实验室设计了新型超导光电子枪———DC SC光阴极注入器,目标是为自由电子激光平台提供能量在2～3MeV,脉宽小于10ps,脉冲重复频率为81.25MHz,平均流强约为1mA的低发射度电子束。现在已经建成了DC SC光阴极注入器实验平台,包括激光驱动光阴极系统,Pierce直流高压加速结构,1.3GHz1+1/2纯铌超导腔,恒温器低温系统,4.5kW连续波微波系统,1/16分频与同步控制系统,束流诊断系统和能量分析系统等。并且完成了超导腔的静态实验,直流加速结构也经过了100μA低电流测试。实验结果符合设计要求,整体调试后即可以进行束载实验。

摘要：为获得高亮度低发射度的电子束,研制高重复频率高平均功率的光阴极驱动激光系统非常关键。利用光纤激光技术,设计了100 MHz和1.3GHz的激光系统。激光系统为全光纤结构,采用了掺镱光子晶体光纤作为放大器增益介质。在初步验证实验中,红外激光输出27 W,倍频后绿光达到6 W。

摘要：为了使石墨烯光阴极实现光电转化功能,以超晶格形式掺杂六角氮化硼到石墨烯中,形成杂化纳米带。通过基于第一性原理的计算,从能带结构可以看出,这种方法可以在一个很大的范围内（0~2.5 e V）调控带隙大小。结合能带结构和电荷密度分布分析了带隙调控的机理,此外,运用K-P模型理论分析也得到了一致的结果。以这种方式调控石墨烯材料的带隙,锯齿型边缘和扶手椅型边缘的六角氮化硼/石墨烯（h-BN/graphene）超晶格纳米带,其带隙大小均随着其中h-BN所占比例的增加而变大,而且其带隙大小几乎不受纳米带宽度的影响,这样一来材料的尺寸可以做到更加微型化。再者,基于此方法可以制成渐变带隙结构,进而实现同一光阴极对不同范围光谱的响应。

摘要：自由电子激光(Free Electron Laser,FEL)对电子束的发射度有极高的要求。近年来,可产生短电子束团并且具有高亮度性质的电子枪,是研发高性能FEL的核心部分,也是重要挑战与研究热点。一个很有前景的方向是提高微波电子枪(RF电子枪)内的加速梯度。提高现有电子枪的梯度,需要对电子枪微波场的优化、螺线管的设计和束流初始分布设置有全新的方案。为了解决这个需要多参数协调优化的问题,本文基于上海软X射线自由电子激光装置,率先从空间电荷力、加速电场与发射度补偿的角度,系统地分析和探索了高梯度C波段光阴极电子枪升级的设计与优化的方法。用ASTRA程序,对电子枪内不同电场强度对束流动力学的影响进行了模拟。详细分析了发射度补偿原理,对螺线管的主副螺线圈电流比进行优化,并研究了初始束团分布对发射度的影响。模拟结果表明:采用优化的电场强度、螺线管的主副螺线圈电流比与初始束团分布,电子枪输出束团的发射度有显著改善,满足FEL光源对于电子枪低发射度的要求。

摘要：DC SC超导光阴极注入器将直流光阴极电子枪和超导加速腔结合在一起 ,其特点之一是适合于提供高平均流强电子束 .文中介绍了直流光阴极电子枪的驱动激光系统的研制 .该驱动激光系统的主机为瑞士TBP公司的GE 10 0 XHP型激光器 ,是采用可饱和吸收镜技术的被动锁模激光器 ,其工作晶体为Nd :YVO4 ,输出波长为 10 6 4nm ,脉冲重复频率为 81.2 5MHz ,平均功率 10W .该驱动激光系统配套的CLX 110 0同步控制器可以将激光脉冲与射频参考信号严格锁定 ,随机抖动不大于 1ps .根据使用要求 ,作者研制了高效的激光倍频器 ,获得了大于 1W的 2 6 6nm紫外激光 .同时 ,激光到光阴极的传输设计中 ,采用了傅立叶光学技术 ,在紫外激光功率 6 5 0mW左右的条件下 ,从自行研制的Cs2 Te光阴极上实现了大于 5 0 0

摘要：DC SC超导光阴极微波电子枪是一种新型的高平均流强电子源 ,本文介绍了其中的关键部件———光阴极的研制 .在自行研制的光阴极制备室里成功制备了两种光阴极 :Cs2 Te和Cs3 Sb光阴极 .Cs2 Te光阴极的寿命长 ,用 2 6 6nm紫外光激发 ,量子效率QE >2 5 % ,真空中 (1× 10 -5Pa)寿命5 0h .Cs3 Sb光阴极是多层膜结构 ,用 5 32nm激光激发 ,量子效率 2 % ,真空中 (10 -5Pa)寿命只有几个小时 .两者都可以满足电子枪的设计要求 ,但是由于Cs2 Te光阴极更稳定 ,在目前的DC