Etude numerique et experimentale de la dynamique du faisceau du photo-injecteur candela et instrumentation associee
Institution:
Paris 6Disciplines:
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Abstract FR:
Les canons radio-frequence declenches par laser font partie des sources d'electrons les plus brillantes, permettant d'atteindre les performances requises pour les applications les plus exigeantes que sont les collisionneurs lineaires electrons/positrons et les lasers a electrons libres aux courtes longueurs d'onde. Candela est un photo-injecteur en bande s declenche par un laser sub-picoseconde. Il permet de d'atteindre des courants crete de l'ordre de la centaine d'amperes pour une energie moyenne superieure a 2 mev. La conception originale des deux cavites acceleratrices vise la minimisation des emittances transverses et longitudinale selon les principes enonces par gao. Pour des considerations pratiques, les parametres de fonctionnement, en particulier la duree de l'impulsion laser, ne correspondent pas a ceux qui avaient ete envisages lors de la conception. Des simulations numeriques ont donc ete effectuees pour evaluer les performances du canon dans la situation experimentale. La recherche d'un fonctionnement stable de l'injecteur a donne lieu a des evolutions consequentes dans les systemes d'asservissement de phase faisant intervenir le laser et la source hf. Les caracteristiques transverses et longitudinales du faisceau ont ete mesurees en fonction des parametres principaux que sont la charge du faisceau et la phase entre le laser et l'onde hf. Des mesures d'emittance transverse, dispersion en energie et durees de paquets sont presentees pour plusieurs configurations de l'injecteur. Les systemes de mesure du faisceau existants ont ete etudies pour determiner leur resolution, les conditions experimentales a satisfaire, enfin suggerer des ameliorations a apporter pour les adapter au cas particulier du faisceau de candela. L'ensemble des experiences sur le faisceau a ete compare aux simulations numeriques. De cette confrontation ressort un accord sur de larges plages de parametres pour la plupart des grandeurs caracteristiques du faisceau.