210 likes | 455 Views
THM IR SEL IÇIN OPTIK KAVITENIN YAPISI ve SEL PARAMETRELERI . A.AKSOY, Ö.KARSLI , Z.NERGİZ S.TEKİN, Ö. YAVAŞ. Ankara Üniversitesi, Fizik Müh. Bölümü 06100,Tandoğan, Ankara. UPHUKIII, 17-19 Eylül 2007 Bodrum, TÜRKİYE. İÇİNDEKİLER. Osilator Mod Serbest Elektron Lazeri
E N D
THM IR SEL IÇIN OPTIK KAVITENIN YAPISI ve SEL PARAMETRELERI A.AKSOY, Ö.KARSLI, Z.NERGİZ S.TEKİN, Ö. YAVAŞ Ankara Üniversitesi, Fizik Müh. Bölümü 06100,Tandoğan, Ankara UPHUKIII, 17-19 Eylül 2007 Bodrum, TÜRKİYE
İÇİNDEKİLER • Osilator Mod Serbest Elektron Lazeri • Elektron Demet Parametreleri • Salındırıcı Magnet Seçimi • Salındırıcı (Undulator) Parametreleri • Işınımın Özellikleri ve Parametreleri • Sonuç
OSILATOR MOD SERBEST ELEKTRON LAZERİ • Bir lineer hızlandırıcıdan elde edilen elektron demeti salındırıcı bir (undulator) magnet içerisine gönderilir. • Elektron demeti salındırıcı magnet içerisinden geçerken enerjisini kaybederek ışıma yapar. • Elektron demetinden yayılan ışıma optik kavite içerisinde yer alan aynalar arasında tuzaklanır. • Işınım doyuma ulaştığında aynaların birinde yer alan bir delikten dışarı alınır.
U-2 Linak2 U-1 Linak1 OSILATOR MOD SERBEST ELEKTRON LAZERİ • THM projesinin ilk aşamasını Osilator Modda çalışacak olan bir Ulusal Serbest Elektron Lazeri Test Laboratuvarı oluşturmaktadır. • Amaç, iki farklı optik kavite kullanılarak geniş bir dalgaboyu aralığında IR-SEL elde etmektir. • SEL Test Laboratuvarında 15-40 MeV enerji aralığındaki bir lineer elektron hızlandırıcısı (linak) ile 2-185 mikrometre dalgaboyu aralığında bir infrared serbest elektron lazeri elde edilmesi planlanmaktadır. THM IR-FEL şematik görünümü.
SALINDIRICI MAGNET PARAMETRELERİ K-g grafiği B-g grafiği
IŞINIMIN ÖZELLİKLERİ E=15,20,25,30,35,40 MeV enerjili elektron demeti ile elde edilen SEL’in gap aralığına göre değişimi.
IŞINIMIN ÖZELLİKLERİ 40 MeV enerjili elektron demeti ile U1 ve U2 undulatorden elde edilecek olan ışınımın parlaklığının gap aralığına göre değişimi
2.7 µ 3 µ %50 %90 %70 %10 %110 4 µ %130 5 µ %150 6 µ %170 %190 7 µ 8 µ %210 9 µ 10 µ 11 µ 12 µ %230 14 µ 16 µ %250 18 µ 20 µ 25 µ 30 µ 35 µ u=3 cm olan undulatorden elde edilen dalgaboylarının K kuvvet parametresine göre kazanç aralıkları.
%30 15µ %50 100 %110 %80 25µ 35µ 50µ 70µ 110µ 90µ 130µ 150 µ u=9 cm olan undulatorden elde edilen dalgaboylarının K kuvvet parametresine göre kazanç aralıkları.
E=40 MeV, Paketçik uzunluğu= 1 ps, u=3 cm, =3 µm Kazanç E=30 MeV, Paketçik uzunluğu= 1 ps, u=9 cm, =46µm 80 pC 120 pC
E=40 MeV, Paketçik uzunluğu= 1 ps, u=3 cm, =3 µm Kavite içi Max. Yoğunluk ve Doyum Yoğunluğu E=30 MeV, Paketçik uzunluğu= 1 ps, u=9 cm, =46µm 80 pC 120 pC
E=40 MeV, Paketçik uzunluğu= 1 ps, u=3 cm, =3 µm Güç E=30 MeV, Paketçik uzunluğu= 1 ps, u=9 cm, =46µm 80 pC 120 pC
E=40 MeV, Paketçik uzunluğu= 1 ps, u=3 cm, =3 µm Puls enerjisi E=30 MeV, Paketçik uzunluğu= 1 ps, u=9 cm, =46µm 80 pC 120 pC
E=40 MeV, Paketçik uzunluğu= 1 ps, u=3 cm, =3 µm RMS Puls uzunluğu E=30 MeV, Paketçik uzunluğu= 1 ps, u=9 cm, =46µm 80 pC 120 pC
Optimizasyon çalışması sonucunda elde edilecek olan lazer için belirlenen bazı sınır değerler;
SONUÇ Türk Hızlandırıcı Merkezi Projesinin teknik tasarımının yapılması aşamasında 15-40 MeV elektron demet enerjili bir test laboratuarının kurulması Türk Hızlandırıcı Merkezinin kurulmasından önce ülkemizin teknoloji ile tanışması açısından oldukça önemli olup planlanan deney istasyonları için biyoteknoloji, malzeme, fotokimya ve nanoteknoloji alanlarında çalışılmasına olanak sağlayarak yeni bilimsel araştırmaların yapılmasına bir kapı açacaktır.
REFERANSLAR • Ciocci F., Dattoli G., Torre A., Renieri A., Insertion Devices for Synchrotron Radiation and Free Electron Laser, World Scientific Publishing, Singapore, 2000. • Dattoli G., Giannessi L.,Ottaviani P.L., Torre A. Dynamical behavior of a free electron laser operating with a prebunched electron beam, Physical Review E, Volume 49, Number 6, pages:5668-5678, June 1994. • Dattoli G., Mari C., Renieri A., Gain Saturation in bunched free electron lasers: A simple model Physical Review A, Volume 43, Number 5, pages:2554-2556, 01.03.1991. • Dattoli G., Giannessi L.,Ottaviani P.L., Oscillator-amplifier free electron laser devices with stable output power, Journal of Applied Physics, Volume 95, Number 6, 15.03.2004. • Dattoli G., Cabrini S., Giannessi L., Loreto V., Mari C., Gain Saturation in free electron lasers NIM A318(1992),495-499, North Holland. • McNeil B.W.J., Robb G.R.M., SUPA, FELO:One Dimensional Time Dependent FEL Oscillator Code. • Dattoli G., Giannessi L.,Torre A., Saturation and Cavity loss optimization in free electron lasers, Physical Review E, Volume 48, Number 2, pages:1401-1403, August 1993.