砷化镓光阴极直流高压注入器研究进展

摘要

主要介绍自由电子激光相干强太赫兹源(FEL-THz)装置上的砷化镓光阴极直流高压注入器的研究进展,并讨论其驱动未来高重复频率短波长自由电子激光器的差距.通过综合砷化镓阴极寿命的三大影响因素,提出了其工作寿命的定性物理模型;通过该模型对阴极和注入器进行优化,在直流高压电子枪上得到了5 mA,32 min的连续稳定输出;测量了电子束在4.8 mA下归一化发射度约为4.0π mm·mrad,阴极热发射度约为0.67πmm·mrad,电子束本征横向能量约为92 meV,250 keV电子束在距离阴极90.6 cm处纵向均方根长度约为11.5 ps.这一束流状态已经基本满足FEL-THz需求.