光源性能
BL3では、 SACLA加速器が生成する高輝度電子ビームと真空封止型の短周期アンジュレータを組み合わせることにより、 1Åを切るような短波長領域のFELを生成し利用することが可能です。 電子ビーム・アンジュレータの設計パラメータと、 シミュレーションコード 「SIMPLEX」 により計算されたXFELの放射パラメータを表にまとめます。 SACLA加速器は、 多段バンチ圧縮システムを採用しており、 圧縮パラメータを変更することによりXFELの放射性能を調整することが可能です。
SACLAのアンジュレータは、 磁極間隔 (ギャップ) が調整可能なギャップ可変型を用いており、 ギャップを制御することにより、 速やかにFELの発振波長を変更することが可能です。 電子ビームのエネルギーを8 GeVに固定したときの波長の調整範囲と光強度のシミュレーション例を図に示します。
SACLAは、 現在調整運転が行われています。 達成された性能について、 随時掲載を行います。
電子ビームパラメータ | |
ビームエネルギ | 8 GeV (最大) |
規格化スライスエミッタンス | 0.77~1.1 pimm.mrad |
アンジュレータパラメータ | |
周期長 | 18 mm |
周期数 | 277 /segment |
アンジュレータ長 | 5 m/segment |
セグメント数 | 18 |
K値 | 2.2 (最大) |
偏光 | 水平直線偏光 |
FEL放射パラメータ |
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エネルギー | < 20 keV (基本波) |
光子数 | 2e11 ~ 5e11 phts/pls @ 10 keV |
パルスエネルギー | 0.31~0.78 mJ/pls @ 10 keV |
ピークパワー | 29 ~50 GW @ 10 keV |
発散角 | 0.8 urad (rms) |
ビームサイズ | 80 um (rms) @ EH1 (L=100 m): |
パルス幅 | 6~30 fs (FWHM) |
エネルギーバンド幅(ΔE/E) | 1e-3 |
繰り返しレート | 60 Hz (最大) |
アンジュレータのK値を変えたときの光子エネルギー(横軸)、及びそれぞれの条件におけるピークパワー(左軸)とパルスエネルギー(右軸)。
電子ビームのエネルギーは、8GeVに固定した。