Systematic measurement of maximum efficiencies and detuning lengths at JAERI free-electron laser

JAERI-FELにおける最大変換効率とそのデチューニング長の系統的な測定

西森 信行; 羽島 良一; 永井 良治; 峰原 英介

Nishimori, Nobuyuki; Hajima, Ryoichi; Nagai, Ryoji; Minehara, Eisuke

FEL変換効率()のデチューニング曲線をさまざまなゲインとロスのパラメーターで測定を行った。デチューニング長(dL)の絶対値は変換効率の最大付近で0.1mの精度で測定を行った。そのために外部レーザーを用いた光共振器内でのパルススタッキングを利用する。FELのゲインはバンチ電荷を変える方法ではなく、アンジュレーターギャップ長を変えることにより行った。理由はゲインを瞬時に変更することが可能で、電子バンチ性能を保持できるためである。高ゲイン,低ロス領域での最大はdL=0mで得られ、超放射領域における理論値より大きな値が得られる。これに対し低ゲイン領域ではdL=0mより短いところで最大が得られ、理論値と似た値を持つ。

We made a systematic measurement of efficiency detuning curves at several gain and loss parameters. The absolute detuning length (dL) was measured within the accuracy of 0.1 um around the maximum efficiency by a method of pulse stacking with an external laser. The FEL gain was controlled by the undulator gap instead of bunch charge, because rapid change of the gain is possible with keeping the same electron bunch condition. At the high gain and low loss region, the maximum efficiency is obtained at dL = 0um and has a larger value than the theoretical scaling law in the superradiant regime, while at the low gain region the maximum efficiency is obtained at dL shorter than 0um and has similar value with the scaling law. We will present the results of the systematic measurement.