[发明专利]应用于激光驱动尾波场加速器中的电子选能器及选能方法

摘要

本发明公开了一种应用于激光驱动尾波场加速器中的电子选能器及选能方法。本发明采用电子束依次经过四块磁铁，第一和第四磁铁的磁场方向相同，第二和第三磁铁的磁场方向相同，并且第一与第二磁铁的磁场方向反向，在第二与第三磁铁之间设置选能结构，从而所需能量的电子从第四磁铁出射后沿入射方向并且偏移量为0；本发明能选出50MeV～100MeV以下的电子束；高能量分辨率，对于100MeV的电子束能达到1％的能量分辨率；能对50Mev以下的低能电子进行监测；能够消除高能电子及背景辐射的干扰；能够消除电子的横向偏转，使得出射方向和入射方向保持一致；电子出射位置固定有利于和强激光对撞实验的实现，使得后续实验更加便捷。

主权项

一种应用于激光驱动尾波场加速器中的电子选能器，其特征在于，所述电子选能器包括：第一至第四磁铁、选能结构和屏蔽结构；其中，所述选能结构设置在第二磁铁与第三磁铁之间；激光尾波场电子加速得到的电子束沿x轴方向进入第一磁铁的磁场，依次经过第二磁铁的磁场、选能结构和第三磁铁的磁场，从第四磁铁的磁场出射；在第四磁铁的尾部放置屏蔽结构；磁场的方向沿y轴，所述第一磁铁的磁场方向与第四磁铁的磁场方向相同且大小相等，第二磁铁与第三磁铁的磁场方向相同且大小相等，并且第一磁铁的磁场与第二磁铁的磁场方向相反；电子束沿x轴方向进入第一磁铁的磁场，在y方向磁场的作用下，电子束的运动轨迹沿z轴方向发生偏移并且与x轴有夹角，能量越低的电子偏离越大，从而电子束按照能量不同，沿z轴依次排开；第二磁铁的磁场方向与第一磁铁相反，设置第二磁铁的磁场的大小和尺寸，使得从第二磁铁出射的电子束与x轴的夹角为0；电子束沿x轴从第二磁铁出射进入选能结构，选能结构为具有一定厚度的平板，并且中间具有平行于x轴的狭缝，狭缝的位置位于所需能量的电子所处的z轴的位置，从而所需能量的电子束穿过选能结构的狭缝进入第三磁铁；依次经过第三和第四磁铁后，所需能量的电子沿z轴的偏移量为0，并且沿x轴方向从第四磁铁出射，从而将所需能量的电子甄选出来；放置在第四磁铁尾部的屏蔽结构屏蔽射线。