The invention discloses a high power terahertz free electron laser radiation source, including electron gun, solenoid coil, mirror, laser pulse train, traveling wave accelerating tube, power divider, power source, attenuator and phase shifter undulator, laser pulses generated by electronic pulse cathode material mirror light cathode microwave electron gun the microwave electric field is in the electron gun and accelerated by magnetic field focusing, into the traveling wave accelerating tube can reduce the dispersion compensation, after the electronic pulse string into the undulator produce high power terahertz radiation power source through the power divider in accordance with the specific proportion for electron gun and traveling wave accelerating tube distribution microwave power, travelling wave accelerating tube in microwave electric field amplitude and phase shift is adjusted by the attenuator, to obtain the maximum power of the THz radiation as the optimization goal . The invention has high radiation power: by reducing the energy of electronic pulse series, the power of terahertz radiation is greatly improved; the structure is compact; it is easily realized in technology.
【技术实现步骤摘要】
一种高功率太赫兹自由电子激光辐射源
本专利技术属于电子加速器、自由电子激光领域,尤其涉及一种高功率太赫兹自由电子激光辐射源,其可应用于太赫兹科学
技术介绍
太赫兹波是指频率在0.1-10.0THz之间的电磁波,由于其具有穿透性、低光子能量、高带宽、谱指纹特性等诸多优点和独特优势,其在产业应用、国土安全、众多学科的基础研究等方面具有广阔的应用前景,因而受到国内外科学家的广泛关注。由于现有光源尚未完全覆盖该频段,故称THz间隙。因此,发展满足应用需求的太赫兹辐射源是相关领域的研究热点。中国科学技术大学公开了一种基于自由电子激光的可调谐窄带宽紧凑型太赫兹辐射源:利用重复频率为太赫兹波段、且可调谐的激光脉冲串照射光阴极微波电子枪产生相应时间结构的高能(~12MeV)电子脉冲串,该电子脉冲串经过横向聚焦后通过波荡器,并在其磁场作用下进行周期性振荡从而产生太赫兹辐射;通过调节激光脉冲串的重复频率以及波荡器磁极间隙可以实现太赫兹辐射频率大范围连续可调【中国专利技术专利,申请号:CN201610048564.1】。由于微波电子枪内的微波电场幅度与相位相关,处于不同相位的电子束遇到的电场强度的大小不同,而激光脉冲串所占的相位宽度较宽,因此光阴极微波电子枪出射的电子脉冲串的能散较大,即脉冲串中不同微脉冲之间的能量差别较大。而能散的大小,直接影响电子脉冲串在波荡器中激发的太赫兹辐射的功率,能散越小,辐射功率越大。因此,发展以低能散电子脉冲串作为激发源的太赫兹自由电子激光源,可以提高太赫兹辐射的功率,对提升整个装置的性能具有重要价值。
技术实现思路
本专利技术提出了一种产生 ...
【技术保护点】
一种高功率太赫兹自由电子激光辐射源,其特征在于:包括电子枪(1),螺线管线圈(2),反射镜(3),激光脉冲串(4),行波加速管(5),功分器(6),功率源(7),移相衰减器(8)和波荡器(9),激光脉冲串(4)通过反射镜(3)照射光阴极微波电子枪(1)的阴极材料产生电子脉冲串,其被电子枪中的微波电场加速并通过螺线管线圈(2)磁场聚焦后,进入行波加速管(5)进行能散补偿,降低能散后的电子脉冲串进入波荡器(9)产生高功率的太赫兹辐射,功率源(7)通过功分器(6)按照特定比例为电子枪和行波加速管分配微波功率,行波加速管中的微波电场幅度和相位通过移相衰减器(8)进行调节,以获得最大的太赫兹辐射功率为优化目标。
【技术特征摘要】
1.一种高功率太赫兹自由电子激光辐射源,其特征在于:包括电子枪(1),螺线管线圈(2),反射镜(3),激光脉冲串(4),行波加速管(5),功分器(6),功率源(7),移相衰减器(8)和波荡器(9),激光脉冲串(4)通过反射镜(3)照射光阴极微波电子枪(1)的阴极材料产生电子脉冲串,其被电子枪中的微波电场加速并通过螺线管线圈(2)磁场聚焦后,进入行波加速管(5)进行能散补偿,降低能散后的电子脉冲串进入波荡器(9)产生高功率的太赫兹辐射,功率源(7)通过功分器(6)按照特定比例为电子枪和行波加速管分配微波功率,行波加速管中的微波电场幅度和相位通过移相衰减器(8)进行调节,以获得最大的太赫兹辐射功率为优化目标。...
【专利技术属性】
技术研发人员:黄瑞萱,何志刚,王琳,陆亚林,贾启卡,
申请(专利权)人:中国科学技术大学,
类型:发明
国别省市:安徽,34
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