100 keV直流光阴极电子枪接入真空电极后的电场仿真

采用三维电场仿真软件对100 keV超快电子衍射装置的直流光阴极电子枪在接入真空电极后的整体电场进行仿真,观察真空电极的工作特性及其对电子枪的影响.仿真结果表明,高压导线与真空电极连接的金属球表面电场约为4 kV/mm,处于易引发电晕放电的范围,放置PVC保护罩可阻挡其发展至空气击穿;真空电极大气压侧的陶瓷表面电场维持一较小值,不会发展出沿陶瓷表面的沿面放电;进入真空腔部分的电极导线表面电场最大值接近17 kV/mm,远超过电子枪阴极和阳极表面,极容易产生真空电子发射而导致真空击穿.在真空电极导线外套5 mm半径表面光滑金属长圆柱可有效降低表面电场,陶瓷材质效果更好,但由于陶瓷存在高电压下的间隙击穿和气孔击穿,陶瓷加工需严格.

CAEP太赫兹自由电子激光首次饱和出光

中国工程物理研究院基于超导射频直线加速器的谐振腔型太赫兹自由电子激光(CTFEL)于2017年8月29日16时首次饱和出光,并稳定运行,中心频率2.56THz,谱宽1.9%,宏脉冲平均功率大于5.7 W。

太赫兹自由电子激光的受激饱和实验

中国工程物理研究院基于半导体光阴极高压直流电子枪和超导直线加速器的高平均功率太赫兹自由电子激光达到了受激饱和,并实现了太赫兹光输出频率可调.在1.99,2.41和2.92 THz三个频率点上进行测试,测得太赫兹宏脉冲内平均功率大于10 W,最高达17.9 W.本文介绍了太赫兹自由电子激光装置的主要组成部分及受激饱和实验的结果.