Dortmund 2006 – wissenschaftliches Programm

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T: Teilchenphysik

T 310: Beschleuniger II

T 310.5: Gruppenbericht

Dienstag, 28. März 2006, 17:45–18:05, HG2-HS4

Elektro-optische Techniken zu Messung der Zeitstruktur von Elektronenpaketen in Linearbeschleunigern mit Femtosekunden Genauigkeit — •Bernd Steffen¹, Giel Berden², Steve Jamison³, Ernst-Axel Knabbe¹, Jonathan Philips⁴, Bernhard Schmidt¹ und Peter Schmüser⁵ — ¹DESY, Hamburg — ²FOM Inst. f. Plasma Physics, Nieuwegein, The Netherlands — ³Univ. of Abertay Dundee, U.K. — ⁴Univ. of Dundee, U.K. — ⁵Univ. Hamburg

Für die Anwedung supraleitender Linacs als e⁺e⁻Collider (ILC) oder als Strahlquelle eines Freieelektronenlasers (FEL) ist die genaue Kenntnis und die Kontrolle der Zeitstruktur des Elektronenstrahls mit einer Genauigkeit im Femtosekundenbereich von zentraler Bedeutung. Eine vielversprechende Methode, die Ankunftszeit und die longitudinale Ausdehnung der Elektronenpakete zu messen basiert auf der Modulation der optischen Eigenschaften eines geeigneten elektro-optischen Kristalls durch das Feld der Elektronenpakete. Damit kann die Information über den zeitlichen Verlauf des elekrischen Feldes in den optischen Puls eines Kurzpulslasers übertragen und einer Messung zugänglich gemach werden. Neben der konventionellen Methode der Abtastung (sampling), bei der die Zeitstruktur nur als Mittelwert über viele Elektronenpakete gemessen werden kann, werden auch Methoden vorgestellt die die vollständige Information auf der Basis individueller Elektronenpakete liefern. Mit diesen ist es möglich, die Ankunftszeit einzelner Elektronenpakete und ihre Dauer zu besser als 100 fs FWHM zu bestimmen. Messergebnisse am VUV-FEL bei DESY werden mit Simulationsrechnungen verglichen und die Möglichkeiten und Grenzen der Methoden diskutiert.