A MHz-repetition-rate hard X-ray free-electron laser driven by a superconducting linear accelerator

For complete list of authors see http://dx.doi.org/10.1038/s41566-020-0607-z
The European XFEL is a hard X-ray free-electron laser (FEL) based on a high-electron-energy superconducting linear accelerator. The superconducting technology allows for the acceleration of many electron bunches within one radio-frequency pulse of the accelerating voltage and, in turn, for the generation of a large number of hard X-ray pulses. We report on the performance of the European XFEL accelerator with up to 5,000 electron bunches per second and demonstrating a full energy of 17.5 GeV. Feedback mechanisms enable stabilization of the electron beam delivery at the FEL undulator in space and time. The measured FEL gain curve at 9.3 keV is in good agreement with predictions for saturated FEL radiation. Hard X-ray lasing was achieved between 7 keV and 14 keV with pulse energies of up to 2.0 mJ. Using the high repetition rate, an FEL beam with 6 W average power was created. The first operation of the European X-ray free-electron laser facility accelerator based on superconducting technology is reported. The maximum electron energy is 17.5 GeV. A laser average power of 6 W is achieved at a photon energy of 9.3 keV.

Danared, H.Stockholms universitet,Fysikum (författare)
Hedqvist, AndersStockholms universitet,Fysikum(Swepub:su)anhe4477 (författare)
Hellberg, FredrikStockholms universitet,Fysikum(Swepub:su)hellb (författare)
Hidvégi, AttilaStockholms universitet,Fysikum(Swepub:su)attila (författare)
Larsson, MatsStockholms universitet,Fysikum(Swepub:su)ml (författare)
Robson, C.Stockholms universitet,Fysikum (författare)
Decking, W.Deutsch Elektronen Synchrotron DESY, Hamburg, Germany (författare)
Hamberg, M.Uppsala Univ, Dept Phys & Astron, Uppsala, Sweden (författare)
Johansson, NiklasUppsala universitet,Institutionen för fysik och astronomi(Swepub:uu)nikjo227 (författare)
Ziemann, VolkerUppsala universitet,Högenergifysik(Swepub:uu)volkziem (författare)
Zybin, D.Russian Acad Sci, Inst Nucl Res, Moscow, Russia (författare)
Stockholms universitetFysikum (creator_code:org_t)

Ingår i:Nature Photonics: Springer Science and Business Media LLC14:6, s. 391-3971749-48851749-4893

Av författaren/redakt...: Bohm, Christian; Danared, H.; Hedqvist, Anders; Hellberg, Fredri ...; Hidvégi, Attila; Larsson, Mats; visa fler...; Robson, C.; Decking, W.; Hamberg, M.; Johansson, Nikla ...; Ziemann, Volker; Zybin, D.; visa färre...

Om ämnet

Kungliga biblioteket hanterar dina personuppgifter i enlighet med EU:s dataskyddsförordning (2018), GDPR. Läs mer om hur det funkar här.
Så här hanterar KB dina uppgifter vid användning av denna tjänst.