Multicascade X-Ray Free-Electron Laser with Harmonic Multiplier and Two-Frequency Undulator


Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

The feasibility of generation of powerful x-ray radiation by a cascade free-electron laser (FEL) with amplification of higher harmonics using a two-frequency undulator is studied. To analyze the FEL operation, a complex phenomenological single-pass FEL model is developed and used. It describes linear and nonlinear generation of harmonics in the FEL with seed laser that takes into account initial electron beam noise and describes all main losses of each harmonic in each FEL cascade. The model is also calibrated against and approved by the experimental FEL data and available results of three-dimensional numerical simulation. The electron beam in the undulator is assumed to be matched and focused, and the dynamics of power in the singlepass FEL with cascade harmonic multipliers is investigated to obtain x-ray laser radiation in the FEL having the shortest length, beam energy, and frequency of the seed laser as low as possible. In this context, the advantages of the two-frequency undulator used for generation of harmonics are demonstrated. The evolution of harmonics in a multicascade FEL with multiplication of harmonics is investigated. The operation of the cascade FEL at the wavelength λ = 1.14 nm, generating ~30 MW already on 38 m with the seed laser operating at a wavelength of 11.43 nm corresponding to the maximal reflectivity of the multilayered mirror MoRu/Be coating is investigated. In addition, the operation of the multicascade FEL with accessible seed UVlaser operating at a wavelength of 157 nm (F2 excimer UV-laser) and electron beam with energy of ~0.5 GeV is investigated. X-ray radiation simulated in it at the wavelength λ ~ 3.9 nm reaches power of ~50 MW already at ~27 m, which is by two orders of magnitude shorter than 3.4 km of the x-ray FEL recently put into operation in Europe.

Ключевые слова

Об авторах

K. Zhukovsky

M. V. Lomonosov Moscow State University

Автор, ответственный за переписку.
Email: zhukovsk@physics.msu.ru
Россия, Moscow

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML

© Springer Science+Business Media, LLC, part of Springer Nature, 2018

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».