Diagnostika vysokoenergetických elektronových svazků urychlovaných femtosekundovým laserovým impulzem

Abstract

Navzdory významnému pokroku na poli rentgenového záření na velkých zařízeních, jakými jsou synchrotrony třetí generace a rentgenové lasery na volných elektronech, je nezbytné pokračovat ve hledání kompaktních zdrojů záření se stále vyšším jasem a kratší délkou pulzu. Zvláště zkoumáme-li jevy na atomární úrovni, jako například disociace, fonony či přenos náboje, potřebujeme impulzy s trváním řádu femtosekund. S rozvojem vysoce intenzivních laserových impulzů lze vytvořit velmi kompaktní laditelný zdroj rentgenového záření. Tato práce se zabývá studiem urychlování elektronových svazků, které v důsledku oscilací v příčném směru generují femtosekundové impulzy širokopásmového rentgenového záření. V aplikačních experimentech nelze v mnoha případech přímo měřit spektrum rentgenového záření, avšak znalost tohoto spektra je klíčová pro vyhodnocení dat. Jednou z možností jak určit spektrum generovaného záření je naměřit spektrum elektronového svazku, což bude hlavním cílem této bakalářské práce.

Despite the remarkable progress on X-ray generation methods in large facilities, such as third generation synchrotrons or X-ray free electron lasers, there is still a need for the development of a compact radiation sources with higher brightness and shorter wave-length. To study subatomic phenomena, such as dissociation, phonons or charge transfer, femtosecond pulses are needed. Compact, tunable, x-ray radiation sources can be produced, based on the advancement in the intense laser pulse generation. This thesis is focused on the study of electron beam acceleration, used to produce femtosecond, broad-range X-ray pulses by it's transverse oscilations. In application experiments, it is generally not possible to directly measure the X-rays spectra, but the knowledge of the energy spectrum is required for the measured data evaluation. One of the ways to obtain the spectrum of the generated radiation is the measurement of the electron beam energy spectrum, which is the main focus of this bachelor thesis.