Détermination absolue et non invasive de la longueur de paquet d'électrons dans un laser à électrons libres utilisant un moniteur de compresseur de paquets

Résumé Dans un laser à électrons libres (FEL) alimenté par un linac, le suivi d'une impulsion à l'autre et non invasif de la longueur du paquet d'électrons est normalement assuré par des moniteurs de compresseur de paquets (BCM). Le signal dépendant de la longueur du paquet d'un BCM résulte de la détection et de l'intégration — sur une bande de fréquence donnée — de l'amélioration temporelle cohérente de l'énergie spectrale de rayonnement émise par le faisceau d'électrons lors d'une compression longitudinale. Dans ce travail, nous présentons une méthode qui permet d'exprimer la variation relative de la longueur du paquet en fonction des fluctuations statistiques relatives des signaux BCM et de charge. De plus, dans le cas d'un BCM équipé de deux détecteurs fonctionnant simultanément dans deux bandes de longueur d'onde distinctes, la méthode permet une détermination absolue de la longueur du paquet d'électrons. La méthode proposée est bénéfique pour un FEL. Grâce à elle, le retour d'information de compression de la machine peut être ajusté par rapport à la mesure absolue de la longueur du paquet plutôt qu'à un signal dépendant de la longueur du paquet. Dans un FEL alimenté par un linac supraconducteur CW, elle peut offrir la précieuse opportunité de mettre en œuvre un diagnostic entièrement non invasif et absolu de la longueur du paquet.