一种微波栅控直流电子枪初步物理设计

红外波段自由电子激光的小信号增益大小以及饱和功率对束流的能散非常敏感。为满足远红外自由电子激光对能散的要求,在合肥光源栅控直流高压电子枪的基础上,模拟了一种热阴极微波栅控直流高压电子枪。微波栅控直流高压电子枪采用微波栅控的方法,控制和压缩阴极引出电子束团的长度。再通过直流高压对电子加速后,在电子枪的出口可以得到量级为几十皮秒的束团。本文使用SUPERFISH、POISSON分别进行栅控微波场与高压电场优化计算,PARMELA(Phase And Radial Motion in Electron Linear Accelerators)进行束流跟踪与分析,得到一组能满足红外自由电子激光需求的电子枪参数。