SXFEL试验装置由中国科学院和教育部共同建设,项目法人单位为中国科学院上海应用物理所,北京大学为共建单位,清华大学为合作单位。装置建设得到了中国科学院上海高等研究院、上海科技大学、中国科学院高能物理所和中国科学院大连化学物理所等单位的大力支持和积极参与。SXFEL试验装置的科学目标为:探索两级外种子自由电子激光级联模式,包括两级级联HGHG和EEHG-HGHG级联模式,以发展硬X射线自由电子激光装置的技术路线,解决并掌握关键技术。SXFEL试验装置的工程目标为:建成由射频电子直线加速器驱动的软X射线自由电子激光装置,为升级为用户装置提供基础。
SXFEL试验装置由光阴极注入器、主加速器、两级级联波荡器和公用设施等组成,设计指标为:电子能量0.84吉电子伏特,电荷量0.5纳库,峰值电流不小于500安培,归一化发射度不大于2.5毫米毫弧度,波长小于9纳米,脉冲峰值功率不小于100兆瓦,脉冲长度100至200飞秒。
SXFEL试验装置于2015年初正式开工建设,2016年12月实现了波荡器通束出光,2019年3月19日直线加速器通过工艺测试,2020年5月28日两级级联HGHG自由电子激光通过工艺测试。
至此,SXFEL试验装置完全达到了国家批复的设计指标,全面完成了项目工程目标和科学目标。

第一级中心波长及其稳定性对比:EEHG模式(左)与HGHG模式(右)

第二级中心波长稳定性对比:EEHG-HGHG级联模式(左)与HGHG-HGHG级联模式(右)

光斑模式:第一级(左),第二级(右)

增益曲线:第一级(左),第二级(右)




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