飞秒衍射成像的全光子兆电子源原理实验证明实验
摘要：MeV超快电子衍射（UED）是一种广泛应用于各个领域超快结构动力学研究的技术。激光尾波加速器（LWFA）的发展为基于LWFA的先进全光子源在UED应用中展现了巨大潜力。我们实验证明，一个带有小型化永磁束线的LWFA器件可以产生和操控适合用于UED的电子束。在束线传输过程中，由于能量分布的能量展宽，LWFA电子束具有固有的短时延，随后被后续的双弯曲磁铁压缩。经过优化的双弯曲磁铁使得束线等时性，从而消除了由于每次射击能量波动引起的到达时间抖动，并允许自然的激光-束线同步优势得以展现。通过能量滤波，可以将束团能量展宽降低到3％（FWHM），同时在实验中保留了足够数量（2.2 fC）每束团的衍射电荷，并通过只有1.7％能量展宽（FWHM）的束流动力学的始末端模拟验证了9.23 fs（rms）的脉冲持续时间。获得了单次和多次衍射单晶金样品的清晰衍射图案，并且得出的晶格常数与实际值非常符合。我们的实证实验为使用MeV LWFA束线检测超快结构动力学打开了大门，并为具有亚10 fs时间分辨率的UED应用铺平了道路。
作者：Yu Fang, JianFei Hua, Fei Li, Bo Guo, LinYi Zhou, Bing Zhou, Zheng Zhou, YiPeng Wu, YingChao Du, RenKai Li, Wei Lu
论文ID：2210.12093
分类：Accelerator Physics
分类简称：physics.acc-ph
提交时间：2022-10-24