Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

POLFEL polski laser na swobodnych elektronach Robert Nietubyć, IFPAN 21.04.2009.

Podobne prezentacje


Prezentacja na temat: "POLFEL polski laser na swobodnych elektronach Robert Nietubyć, IFPAN 21.04.2009."— Zapis prezentacji:

1 POLFEL polski laser na swobodnych elektronach Robert Nietubyć, IFPAN

2 1.Ogólna koncepcja z wybranymi szczegó ł ami 2.Tematyka badawcza 3.Aktualny stan stara ń L a s e r n a s w o b o d n y c h e l e k t r o n a c h w Ś w i e r k u

3 Robert Nietubyć, IFPAN długość fali 100 nm – 9 nm czas impulsu < 100 fs energia impulsu>10 μJ moc w impulsie >0.1 GW ilość impulsów /s moc średnia>0,1 W SASE L a s e r n a s w o b o d n y c h e l e k t r o n a c h w Ś w i e r k u

4 FALA CI Ą G Ł A - DOWOLNA STRUKTURA CZASOWA IMPULSÓW L a s e r n a s w o b o d n y c h e l e k t r o n a c h w Ś w i e r k u klistron laser UV FLASH: 10 fs, 800 µs, 5 Hz, 1 MHz POLFEL: 100 fs,,100 kHz

5 L a s e r n a s w o b o d n y c h e l e k t r o n a c h w Ś w i e r k u Robert Nietubyć, IFPAN WYSOKA MOC Ś REDNIA

6 SASE wybrano dlatego, że stwarza możliwości rozwoju w wielu kierunkach ( jakość wiązki poprzez zewnętrzną modulację i zakres h v. Nie ograniczony zakresem modulatora Decydując się na wykorzystanie SASE, wnosimy brakujące możliwości: CW i zakres VisUV 9 nm. Dalszy rozwój FEL prowadzony w Laboratorium obejmie w zależności od potrzeb doświadczalnych i możliwosci technicznych prace badawcze dla potrzeb: rozwoju techniki przyspieszania elektronów: stymulacji sygnałem zewnętrznym: laserem optycznym lub undulatorem związanych z tym konstrukcji undulatorów diagnostyki wiązki fotonów, optyki i detektorów dla dużej mocy średniej i CW optymalizacji i wykorzystania wiązek towarzyszących w zakresie THz i IR L a s e r n a s w o b o d n y c h e l e k t r o n a c h w Ś w i e r k u Robert Nietubyć, IFPAN

7 L a s e r n a s w o b o d n y c h e l e k t r o n a c h w Ś w i e r k u Mapa drogowa

8 Robert Nietubyć, IFPAN SC e-gun with SC photocatode < 1 nC bunches preserving low emmittance Beyond Cu-gun capabilities new experiments Flexible time structure high average power CW operation SRF injector SC photocathode Pb/Nb No NC contaminations in the volume, no cooling inlets Long lifetime, reasonable QE Those, which collect counts i.e. for low probability processes, diluted samples, those dealing with a long series of time spaced events e.g. TOF, other time structured experiments L a s e r n a s w o b o d n y c h e l e k t r o n a c h w Ś w i e r k u

9 Robert Nietubyć, IFPAN nm, 1 µJ, 20 ps, 100 kHz Pb/Nb Pb T c = 7.2 K Nb T c = 9.2 K Pb/Nb photocatode L a s e r n a s w o b o d n y c h e l e k t r o n a c h w Ś w i e r k u

10 Fotokatoda FLASH i XFEL Działo elektronowe normalnie przewodzące Fotokatoda Cs 2 Te ma wydajność 0,1 – 0,005 Laser UV 262 nm <1µJ rysunek z zasobów DESY

11 J. Teichert, ELBE FZ Rosendorf Działo elektronowe nadprzewodzące Fotokatoda Cs 2 Te ma wydajność 0,1 – 0,005 Laser UV 262 nm <1µJ Fotokatoda ELBE ( FZ Rosendorf)

12 Robert Nietubyć, IFPAN UHV arc desposition stand at IPJ QE tests for Pb photocathods (BNL) RF performance 2 K (TJNAF)Nb/Cu cavities Pb/Nb coating L a s e r n a s w o b o d n y c h e l e k t r o n a c h w Ś w i e r k u

13 Robert Nietubyć, IFPAN klistron klistroda (IOT) Klistroda (Inductive Output Tube) praca ciągła albo impulsowa nie ma sygnału wejściowego mocy DC między paczkami wyższa sprawność wyższa stabilność, niższa czułość na niestabilność sygnału wej. DC tańsza w przeliczeniu na czas życia Zasilanie mikrofalowe 1,3 GHz L a s e r n a s w o b o d n y c h e l e k t r o n a c h w Ś w i e r k u

14 Robert Nietubyć, IFPAN Wnęki rezonansowe Rysunek z zasobów DESY Przyspieszanie L a s e r n a s w o b o d n y c h e l e k t r o n a c h w Ś w i e r k u

15 Wnęki rezonansowe Accel Układ krogeniczny i komory Zanon Montaż CEA Saclay Moduły przyspieszające zostaną wykonane w ramach seryjnej produkcji dla XFEL L a s e r n a s w o b o d n y c h e l e k t r o n a c h w Ś w i e r k u

16 Robert Nietubyć, IFPAN LLRF Courtasy of M. Grecki TU Łódż L a s e r n a s w o b o d n y c h e l e k t r o n a c h w Ś w i e r k u

17 Robert Nietubyć, IFPAN Akcelerator L a s e r n a s w o b o d n y c h e l e k t r o n a c h w Ś w i e r k u

18 Robert Nietubyć, IFPAN Długi impuls ale mało MeV Dużo MeV ale krótki impuls ph/s λ L a s e r n a s w o b o d n y c h e l e k t r o n a c h w Ś w i e r k u

19 Robert Nietubyć, IFPAN Undulator śrubowy APPLE II (Advanced Planar Polarised Light Emiter). stal Al NdFeB L a s e r n a s w o b o d n y c h e l e k t r o n a c h w Ś w i e r k u

20 Robert Nietubyć, IFPAN Płasko-równoległość stalowej belki poziomej 10 μm Odchylenia szerokości szczeliny 30 μm Odchylenia odległości pomiędzy bloczkami magnetycznymi 5 μm Odchylenia od pionowego i położenia belki poziomej 5 μm Odchylenia wartości natężenia pola magnetycznego< 0,2 % Dokładność czujnika położenia1 μm modelAPPLE II materiał magnetycznyNdFeB koercja25 kOe Indukcja1,2 T okres struktury magnetycznej (λ 0 )50 mm K (=0,66 B 0 [T] λ 0 [cm]) od 1 do 3 ilość okresów25 długość segmentu2 m ilość segmentów10 całkowita długość struktury magnetycznej20 m całkowita długość undulatora35 m minimalna szerokość szczeliny10 mm ciśnienie w przewodzie wiązki elektronowej<10 -6 mbar pompy jonowe10 × 20 l/s L a s e r n a s w o b o d n y c h e l e k t r o n a c h w Ś w i e r k u

21

22 Robert Nietubyć, IFPAN L a s e r n a s w o b o d n y c h e l e k t r o n a c h w Ś w i e r k u

23 Robert Nietubyć, IFPAN L a s e r n a s w o b o d n y c h e l e k t r o n a c h w Ś w i e r k u Spektroskopia

24 Robert Nietubyć, IFPAN U EXP Manipulator, x,y,z,Θ,Ω T: LHe – 1600 K (cryo) Evaporator CCD QMS Spectrometer Ar, Xe Sputter gun Gas dosing LEED Microscope Hemispherical analyser Microfocusing Instruments Spektroskopia dE/E ~ dE/E ~ L a s e r n a s w o b o d n y c h e l e k t r o n a c h w Ś w i e r k u

25 Technologia powierzchni

26 INSTYTUT PROBLEMÓW J Ą DROWYCH im. Andrzeja So ł tana Robert Nietubyć, IFPAN L a s e r n a s w o b o d n y c h e l e k t r o n a c h w Ś w i e r k u

27 INSTYTUT PROBLEMÓW J Ą DROWYCH im. Andrzeja So ł tana Robert Nietubyć, IFPAN L a s e r n a s w o b o d n y c h e l e k t r o n a c h w Ś w i e r k u

28 2.Tematyka badawcza L a s e r n a s w o b o d n y c h e l e k t r o n a c h w Ś w i e r k u

29 Robert Nietubyć, IFPAN Tesla Test Facility Phase 1 długość fali nm 12–16 eV czas trwania impulsu światła 50 fs energia impulsu 1-10 μJ średnica ogniska 10 μm gęstość mocy na powierzchni próbki ~10 15 W/cm 2 Oddziaływanie silnych impulsów VUV z materią uszkodzenia zwierciadeł oddziaływanie z przewodnikami i izolatorami modyfikacja powierzchni fizyka plazmy nanotechnologia Nasycenie scyntylatora Ce :YAG Rozwój optyki i diagnostyki wiązki

30 Spektroskopia fluorescencyjna wysoko naładownych jonów Fe 23+ ΔE 48,6 eV 1773 doświadczenie Cavendisha Przesunięcie Lamba 4, eV (1096 MHz) eV (1058 MHz) S.W. Epp i inni Phys. Rev. Lett. 98, (2007)

31 Spektroskopia fluorescencyjna wysoko naładownych jonów niski przekrój czynny na wzbudzenie mały kąt bryłowy detektora niska gęstość próbki gazowej F = fotonów / s F = fotonów / s S.W. Epp i inni Phys. Rev. Lett. 98, (2007)

32 Chaoit carbon phase synthesis with the use of photons WUT-FMS Bulid up the scientific case – industry Litography Pulse Laser Deposition Photoeathing = micromachining, surface texturing Polymers and organic crystals Photoeatching efficiency for various wavelengths Manufactoring of nanostructures Photo-induced modifications of the properties of surface Non-organic crystals Photo-induces nanocrystallites growth at short wavelengths Photoeatching of transparent materials Laser Processing Consortium at CEBAF TJNAF L a s e r n a s w o b o d n y c h e l e k t r o n a c h w Ś w i e r k u

33 Robert Nietubyć, IFPAN Bulid up the scientific case – laser labs L a s e r n a s w o b o d n y c h e l e k t r o n a c h w Ś w i e r k u

34 Robert Nietubyć, IFPAN ICN ( I – CN)* I CN I +CN+E tr Pompa: 100 – 150 fs 0,15 μJ 612nm – 619 nm Laser CPM + barwnik Sonda: 40 fs 0,15 μJ 612nm – 619 nm nm Detekcja: 388,9 nm – 389, 5 nm 200 fs, 4 Å, 4 drgnienia, 7° NaI Nagroda Nobla w 1999 Oscylacje atomów w stanie wzbudzonym R = od 2,7 Å – do …

35 2.Aktualny stan stara ń L a s e r n a s w o b o d n y c h e l e k t r o n a c h w Ś w i e r k u

36 Robert Nietubyć, IFPAN Formal case - todays status Evaluated 60,5/100 not supported Next call... Submitted L a s e r n a s w o b o d n y c h e l e k t r o n a c h w Ś w i e r k u

37

38 Robert Nietubyć, IFPAN L a s e r n a s w o b o d n y c h e l e k t r o n a c h w Ś w i e r k u

39


Pobierz ppt "POLFEL polski laser na swobodnych elektronach Robert Nietubyć, IFPAN 21.04.2009."

Podobne prezentacje


Reklamy Google