Lineer Hızlandırıcılarda Salındırıcı Yapılarının Tasarımı ve Optimizasyonu

Tek renkli, eşfazlı ve yüksek pik gücüne sahip lazer ışını elde edebilmek için yüksek enerjili, yayınımı düşük elektron demetlerine, salındırıcı yapısına ve optimize edilmiş salındırıcı parametrelerine gereksinim duyulur. Bu çalışmada lineer hızlandırıcı sistemlerde elde edilen yüksek enerjili elektron demetlerinin salındırıcı boyunca uzaysal davranışları, farklı alternatifler üzerine salındırıcı yapısı ve demet yolu boyunca salındırıcının yerleşim optimizasyonu ve parametrelerinin simülasyonu yapılmıştır. Elektron demetlerinin yoğun manyetik yapılar, salındırıcı içerisindeki davranışlarının uzaysal modellemesinin ve salındırıcı sistemin modelleme sonuçlarının birbirini destekler değerlerde olması gerekir. RADIA Programı ile yapılan modelleme çalışmaları ve analitik hesaplamalar sonunda salındırıcının aralık genişliği, salındırıcı uzunluğu, salındırıcının K parametresi, doyum uzunluğu, oluşan lazerin doyum gücü ve diğer parametreler optimize şekilde elde edilmiştir. 3 GeV’den daha yüksek enerjili kompakt elektron demetleri 12 mm aralıkla yerleştirilmiş şekilde modellenen salındırıcıda 31.5 m uzunluğunda doyuma ulaşarak eşfazlı bir şekilde ışıma yapar. Bu ışımaların üstüste bindirilmesiyle GigaWatt gücünde lazer elde edilir. Çalışmalarda salındırıcı parametresi, K’nın etkisi de dahil edilmiştir.

High energy electron beam with low emittance, undulator structure, and optimized undulator parameters are required in order to have monochromatics, coherent, and high peak power laser light. In this study, the spatial behaviours of the high energy electron beams which is obtained in the linear accelerator systems, the undulator structure on the different alternatives, and the placement optimization and parameters of the undulator along the beam line are simulated. Spatial modeling of the behavior of electron beams in dense magnetic structures, undulator and the modelling results of the undulator system must be supportive each other. Modelling studies with the RADIA Program and at the end of the analytical calculations, the gap width, undulator length, saturation length, undulator K parameter, saturation power of the generated laser and the other parameters of the oscillator have been obtained and optimized. Compact electron beam energy with higher than 3 GeV coherently radiate reaching saturation of 31.5 m long in the undulator which is modelled at 12 mm intervals. By superimposing these radiation, the laser is obtained in the GigaWatt power. In the studies, the effect of the undulator parameter, K, was also included.