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外文文献翻译 (含：英文原文及中文译文) 文献出处： Chinese Physics C, 2009, 33(10):901-904. 中文译文 利用修改后的迈克耳孙干涉仪进行长度测量的初步结果 LIN Xu -Ling , ZHANG Jian -Bing, , LUO Feng , BEI Hua LU Shan -Liang , YU Tie -Min , DAI Zhi -Min 摘要 基于飞秒加速器的装置, 该装置建造在上海应用物理研究所 (SINAP ), 最近一个经修改 后的远红外迈克耳孙干涉仪通过光学自相关方法, 已经被用来测量电子光束的长度。 相比较 于之前常规的迈克耳孙干涉仪 , 我们使用一个空心回射器而不是一个平面反射镜的反射镜。 本文将为大家介绍实验设置和长度测量的结果。 关键词 :飞秒线性加速器,长度串,干涉仪,空心回射器 1 介绍 最近关于电子脉冲压缩的实验产生高峰值电流和亮度飞秒电子串。 关于短束源自于高质 量光束的潜在应用要求这方面一起了广泛兴趣。高质量的核物理加速器 , 自由电子激光器驱 动加速器 , 下一代线性对撞机 , 第四代光源都需要短时间光束脉冲。同时 , 在进程中对诊断的短电子串的研究也起了重要作用。有几种已经使用或正在开发的方法去测量短电子串的长度。这些一般分为两类 :频域方法和时域方法。众所周知,在时域测量长度的方法中使用条 纹相机,条纹相机已经证实是限于串长度超过 200 fs ,此外 , 条纹相机昂贵并且测量系统复杂。 相对于时域测量方法, 频域测量使用相干过渡辐射 (CTR ) 从金属箔在测量飞秒脉冲的短 电子中已经显现出前景。 本文我们首先从短电子串方面给出了基于一代的高强度相干渡越辐射的理论和试验研 究 , 然后讨论该方法基于相干渡越辐射测量束飞秒的长度, 并从改进电子实验装置给出了串 长度测量的结果。最后 , 我们分析了空气湿度对串长度测量的影响,并且阐释了对未来研究的计划。 2 理论背景 2.1 相干渡越辐射 源自于相对论性电子串辐射如同步加速器辐射跃迁辐射等, 本质上有较广的范围, 如果 辐射的波长短于电子串长度, 这个阶段的辐射电子不同于彼此, 所以辐射是不连贯的。 另一 方面 , 如果波长较长的串长度,辐射是连贯的并且辐射强度的平方成正比每串数字电子。光 谱强度发出一束 N 粒子: 11() () (1) () |() |tot I NI N N I f λλλλ=+- (2-1) 这里 1() I λ是靠单电子辐射的强度, () f λ是串形成因素,这是傅里叶变换的规范化的 电子密度分布 () S Z 。对于一个相对横向尺寸小于长度的物体,形状因子就为 () ()exp[2() ]f S Z i n z dz λπλ=? (2-2) 其中 n 是单位向量从群到观测点的中心, z 是电子相对于堆中心的位置向量。显然 , 测量 的辐射谱将通过傅里叶变换给出形成因素和电子密度分布。 2.2 电子串长度测量 电子串长度往往是通过自相关的 CTR 信号与一个迈克耳孙干涉仪进行测量, 干涉仪是由 一分束器, 一个固定的平面反射镜和一个可移动的平面镜组成。 光进入迈克耳孙干涉仪是被 光分束器分成两部分, 这两部分在两个不同的方向运行, 并被镜子反射回来。 经过反射后的 两个辐射脉冲组合成一个戈利检测器来测量光强度。 得到的干涉图是通过测量探测器信号在两个分路的差异作为路径功能。 测量能量的调配 辐射脉冲来自于固定镜子, () fix E TRE t =,从可移动的镜子辐射延迟的时间 /c δ, 2*22() |() () |2||() () 2||2|||() |I TRE t RTE t dt c RT E t E t dt RT RT E t dt δδδ+∞-∞+∞∝++=+++? 电子信息工程外文翻译参考文献 2 (/) move E RTE t c δ=+。这里 () R R ω=和 () T T ω=是反射和透射系数的分束器。强度测 量探测器可以表示为 (2-3) 其中 δ是光速差, c 是光速。 或者 , 可以在频域从动臂通过添加一个额外的相位差 /i c e ωδ-和角频率 2f ωπ=得到类似的表达式。 因此 , 总能量检测器测定表达为: (2-4) 方程式(3)和(4)可以通过傅里叶变换转换成 (2-5) 基线定义为 δ→ ∞±强度 , 其中两个脉冲完全分离,因此,我们有: (2-6) 通过定义,干涉图可以写作: (2-7) 公式(7)中 2|() |E ω可表示为: (2-8) 这里 22 |() ||() |E E ωω=-,用公式(1)和关系式 2() |(2/) |total I E c λπλ∝,形成因子 可以表示成: (2-9) 因此,