The development of 3D electron bunch monitor with femtosecond resolution

飞秒分辨率3D电子束监视器的研制

• 批准号: 23360045
• 负责人: TOMIZAWA Hiromitsu
• 金额: $ 13.23万
• 依托单位: Japan Synchrotron Radiation Research Institute
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2011
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2011-04-01 至 2014-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-23360045/
• 关键词: EOサンプリング; 有機EO結晶; シードFEL; 3次元バンチ形状モニター; シングルショット・フェムト秒バンチ計測; EOサンプリングの空間多重化; EOサンプリングの波長多重化; 電荷モーメント; ３次元バンチ形状モニター; フェムト秒バンチ計測; XFEL; フェムト秒電子バンチ計測; 非破壊計測; 電気光学効果; フェムト秒レーザー; スーパーコンティニュウム; ３次元電子バンチ形状モニター; 光タイミングシステム; 量子ビーム科学; 非破壊型電子バンチ形状

3D-BCD monitor enables non-destructive measurements of the longitudinal and transverse BCD at the same time. We verified this transverse detection with multiple EO crystals at SPring-8 photoinjector test accelerator. In the high-order harmonics (HH) FEL seeding, it is required to maximize and keep 6D-phase-space overlapping between HH-laser pulse and electron bunch. We constructed a relative timing drift monitor based on EO-sampling, which measured the timing differences between the seeding HH-laser pulse and the electron bunch, using a common external laser source of both HH-driving and EO-probing pulses. Keeping the peak wavelength of EO signals at the same wavelength with our feedback system, we provided seeded FEL pulses with a 20-30% hit rate during pilot user experiments. For achieving the upper limit of temporal resolution, we developed high-temporal-response EO-detector crystals and an octave broadband probe laser pulse with a linear chirp rate of 1 fs/nm (flattop spectrum).

3D-BCD监视器可以同时对纵向和横向BCD进行非破坏性测量。我们在Spring-8 PhotoInotor测试加速器上使用多个EO晶体验证了这种横向检测。在高阶谐波（HH）FEL播种中，需要在HH-LASER脉冲和电子束之间最大化并保持6D相空间重叠。我们使用HH-driver和EO播种脉冲的常见外部激光源来测量基于EO降采样的相对时间漂移监视器，该脉冲测量了播种HH-LASER脉冲和电子束之间的时序差异。在飞行员用户实验期间，我们在相同的波长下保持EO信号的峰值波长在相同的波长下，在飞行员用户实验期间，播种的FEL脉冲以20-30％的命中率提供。为了达到时间分辨率的上限，我们开发了高环形响应EO-DETECTOR晶体和一个八度宽带探针激光脉冲，线性CHIRP速率为1 fs/nm（Flattop Spectrum）。

项目成果

The Japanese XFEL Facility SACLA

日本 XFEL 设施 SACLA

• 发表时间: 2012
• 期刊: Journal of the Japanese Society for Synchrotron Radiation Research
• 作者: T. Ishikawa;T. Hara;S. Matsubara;K. Sawada;S. Suzuki;H. Tanaka;T. Tanaka;T. Togashi;K. Togawa;H. Tomizawa;N. Kumagai,et al.
• 通讯作者: N. Kumagai,et al.

EOS-locked seeding system toward FT-limited XFEL pulses

用于 FT 限制 XFEL 脉冲的 EOS 锁定种子系统

• 发表时间: 2013
• 作者: N. Kurita;S. Sakaino;T. Tsuji;Shaobo Li and T. Kawabe;H. Tomizawa
• 通讯作者: H. Tomizawa

The first observation of the electron bunch measurement by means of DAST organic EO crystals

首次通过 DAST 有机 EO 晶体观察电子束测量

• 发表时间: 2012
• 作者: 堀江 雄二;岡安雄一
• 通讯作者: 岡安雄一

Compact XFEL and AMO sciences: SACLA and SCSS

• DOI: 10.1088/0953-4075/46/16/164001
• 发表时间: 2013-08-28
• 期刊: JOURNAL OF PHYSICS B-ATOMIC MOLECULAR AND OPTICAL PHYSICS
• 影响因子: 1.6
• 作者: Yabashi, M.;Tanaka, H.;Ueda, K.
• 通讯作者: Ueda, K.

A picosecond thin-rod Yb:YAG regenerative laser amplifier with the high average power of 20 W

平均功率20 W的皮秒细棒Yb:YAG再生激光放大器

• DOI: 10.1088/1612-2011/10/5/055810
• 发表时间: 2013
• 期刊: Laser Physics Letters
• 影响因子: 1.7
• 作者: S. Matsubara;M. Tanaka;M. Takama;H. Hitotsuya;T. Kobayashi;S. Kawato
• 通讯作者: S. Kawato