Markus Hüning, Dissertation, Fachbereich Physik der Universität Hamburg, 2002 :

"Analyse von rauhigkeitsinduzierten Störwellenfeldern und des longitudinalen Phasenraums in einem linearen Elektronenbeschleuniger"


"Analysis of Surface Roughness Wake Fields and Longitudinal Phase Space in a Linear Electron Accelerator"



Schlagwörter: linear accelerator, free electron laser, wake fields, phase space tomography, interferometry
PACS : 41.60.Cr, 29.17.+w, 41.20.Jb, 07.57.Pt, 29.30.Dn, 29.85.+c

Summary

Kurzfassung

Ein Experiment ist in der TESLA Test Anlage (TTF) durchgeführt worden, um Störwellenfelder zu untersuchen, die durch Elektronenpulse mit Picosekunden Länge in engen Strahlrohren mit einer künstlich aufgerauhten Innenoberfläche angeregt werden. In einem magnetischen Spektrometer wurde die durch die Störwellen erzeugte Energiestruktur der Elektronenpakete analysiert. Starke harmonische Energiemodulationen wurden beobachtet. Mit Hilfe einer longitudinalen Phasenraumtomographie wurden die Wakepotentiale direkt vermessen. Dazu war die Implementierung eines neuen Rekonstruktionsalgorithmus basierend auf der Maximum-Entropie-Methode notwendig. Mit einem mm-Wellen Interferometer konnte die zugehörige THz-Strahlung beobachtet werden. Die beobachteten Effekte werden mit Modellrechnungen verglichen.

Titel

Kurzfassung

Summary

An experiment has been carried out at the TESLA Test Facility (TTF) linac to investigate the  wake fields generated  by picosecond electron bunches in narrow beam pipes with  artificially roughened inner surface. The energy structure imposed on the bunches by the wake fields has been analyzed with a magnetic spectrometer. Strong harmonic wake field effects were observed. By means of longitudinal phase space tomography the wake potentials were studied directly. This required the implementation of a new reconstruction algorithm making use of the maximum entropy method. With a mm-wave interferometer the corresponding THz radiation was observed. The observed effects are compared with model calculations.