Serbest elektron lazeri üretiminde parametre optimizasyonu

Son yıllarda 3. nesil sinkrotron ışınımı yanısıra, 4. nesil ışın kaynakları olarak ayarlanabilir ve monokromatik, yüksek akı ve parlaklık değerlerine sahip serbest elektron lazerleri (SEL) geliştirilmiş, üretim ve kullanımı bilimsel araştırmada ve endüstriyel uygulamalarda öncelik almaya başlamıştır. Lineer hızlandırıcılar yada sinkrotronlarda MeV enerjilere ulaştırılan rölativistik elektron demetlerinin düzlemsel veya helisel salındırıcıdan (undulator) geçirilmesiyle elde edilen serbest elektron lazerinin enerjisi, dalgaboyu, band genişliği, gücü, akısı ve parlaklığı elektron demetinin ve salındırıcının parametrelerine bağlıdır. Bu çalışmada, serbest elektron lazerinin kalitesinin yüksek tutulması için elektron demetinin gamma faktörü, paketçik boyutları, emmittansı, enerji yayılımı ve salındırıcının magnetik alan değeri, magnet tipi, kutup aralığı, tipi gibi parametrelerde aranacak kriterler ve parametrelerin optimizasyonu tartışılmıştır. Sonuçta nanometre dalga boylu serbest elektron lazeri üretiminde optimizasyon açısından en önemli parametreler ve aralarındaki ilişkiler 130 ve 260 MeV lik iki elektron demeti enerjisi için sayısal olarakta verilmiştir.

Parameter optimization in the production of free electron laser

In recent years, in addition to the third generation light sources, adjustable and monochromatic fourth generation light sources, namely, free electron lasers have been developed which it has high flux and power. Free electron lasers (PEL) have a wide range applications in the industrial production and scientific research. PEL is produced by the relativistic electron beams which are accelerated in a linac or synchrotron. Electron beams give the some part of their kinetic energy to the monochromatic electromagnetic radiation, becose of their oscillations in the undulator magnets. The wavelength, energy, band width, power, flux and brightness of a PEL depends on the parameters of an electron beam and undulator magnets. In this study, for the quality of produced PEL, optimization of the parameters of relativistic electron beam and undulator magnet is studied. As a numerical example, main parameters of a PEL facility are given by consideration of a relativistic electron beam from linac with the energies 130 and 260 MeV are given.

___