DC光陰極電子銃のためのエミッタンス補償用ソレノイド

Emittance compensation solenoid of a DC photo-cathode electron gun

永井 良治; 羽島 良一; 西森 信行; 飯島 北斗; 沢村 勝; 菊澤 信宏 ; 峰原 英介

Nagai, Ryoji; Hajima, Ryoichi; Nishimori, Nobuyuki; Iijima, Hokuto; Sawamura, Masaru; Kikuzawa, Nobuhiro; Minehara, Eisuke

原子力機構ではERLのための電子源としてDC光陰極電子銃の開発を行っている。DC光陰極電子銃では電子ビームが陰極を出た直後に空間電荷力によりスライスごとの位相空間分布に差が生じてしまいエミッタンスが大きくなってしまう。この効果を補正するためのソレノイド電磁石についての検討と設計を行った。その結果、このソレノイドでエミッタンス補償が十分にできることがわかった。

An emittance compensation solenoid magnet is designed for a DC photo-cathode electron gun. The DC gun is now in fabrication at JAEA for an energy-recovery linac (ERL) light-source. The ERL light-source requires very low emittance electron beam to generate coherent X-rays. In order to produce the very low emittance electron beam from the DC gun, a focusing lens is indispensable to compensate the linear emittance growth. A solenoid magnet is employed for the emittance compensation lens. The solenoid magnet consists of a main coil, pure iron yoke, and a backing coil. The compensated emittance is estimated less than 0.6 mm-mrad in the bunch charge of 77 pC by PARMELA simulation.