Модуляция электронного пучка лазера на свободных электронах в поле внешнего лазерного излучения тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 01.04.20, кандидат наук Лигидов, Азамат Заурович

• Лигидов, Азамат Заурович
• кандидат наук
• 2014

Оглавление диссертации кандидат наук Лигидов, Азамат Заурович

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ЛАЗЕРЫ НА СВОБОДНЫХ ЭЛЕКТРОНАХ: ОТ ФИЗИЧЕСКИХ ПРИНЦИПОВ ДО

ПЕРСПЕКТИВ ПРИМЕНЕНИЯ

1.1. Основные принципы устройства и конструкции ускорителей

1.2. Особенности излучения релятивистского электрона в электромагнитом поле

1.3. SASE: однопроходный режим увеличения интенсивности излучения ЛСЭ

1.4. Лазеры на свободных электронах и установка SPARC

1.5. Эксперименты, реализуемые в лаборатории SPARC LAB

1.5.1. Микрогруппировка электронного пучка в прикатодной области (COMB)

1.5.2. Получение ТГц излучения для разных состояний электронного пучка (TERASPARC)

1.5.3. Формирование электронных микросгустков перед ондуляторной системой (SEEDING)

1.5.4. Исследование движения ультрарелятивистского электрона в сверхсильном электромагнитном поле (THOMSON)

1.5.5. Создание мощной лазерной установки для исследования Томсоновского рассеяния оптических фотонов энергичных электронов (PLASMONX)

1.5.6. Изучение особенностей динамики электронного пучка при каналировании (POSSO)

ГЛАВА 2. МОДУЛЯЦИЯ ЭЛЕКТРОННОГО ПУЧКА SPARC В ПОЛЕ ВНЕШНЕГО ЛАЗЕРНОГО

ИЗЛУЧЕНИЯ

2.1. Формирование микросгустков электронных пучков лазером в прикатодной области инжектора SPARC

2.2. Взаимодействие лазера и электронного пучка высокой яркости в прикатодной области инжектора

2.3. Результаты моделирования техники «laser comb» для различных параметров электронного пучка

ГЛАВА 3. ФОРМИРОВАНИЕ МИКРОПУЧКОВ ПЕРЕД ОНДУЛЯТОРНОЙ СИСТЕМОЙ В

ЭКСПЕРИМЕНТЕ SEEDING SPARC

3.1. Технические особенности и характеристики системы для эксперимента Seeding

3.2. Самоусиление спонтанного излучения в однопроходном режиме SASE ЛСЭ

3.3. Генерация ультракоротких импульсов лазерного излучения на ЛСЭ в режиме SASE, при «конической» геометрии ондулятора

3.4. Генерация гармоник высших порядков в ЛСЭ, на гармониках затравочного лазера генерируемых в газе

3.5. Генерация гармоник высших порядков и сверхизлучательный режим в каскадных ЛСЭ ..127 ЗАКЛЮЧЕНИЕ

ЛИТЕРАТУРА

139

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Модуляция электронного пучка лазера на свободных электронах в поле внешнего лазерного излучения»

ВВЕДЕНИЕ

Со времен первых работ по исследованию явлений, связанных с электромагнетизмом, прошло около двух столетий. В настоящее время можно смело утверждать, что человечество научилось использовать в своей повседневной жизни электромагнитное излучение широкого диапазона длин волн. Сейчас невозможно представить мир без новых технических средств, которые стали неотъемлемой частью нашей действительности. В повседневной жизни это радио, телевидение, сотовые телефоны, микроволновые печи; нельзя не отметить, что в медицине и биологии широко используется излучение разного рода, как для диагностики, так и для терапии различных заболеваний (спектр излучения варьируется от акустических до рентгеновских и гамма частот). С другой стороны, каждый раз освоение нового спектрального диапазона, появление новых источников излучения приводило к новому пониманию окружающего нас мира, что является подтверждением взаимосвязи фундаментальных и прикладных исследований [1].

Особо в этом спектре исследований надо выделить на сегодняшний день новые возможности, которые перед наукой открывают мощные источники электромагнитного излучения, которыми являются синхротронные источники (синхротронное излучение - СИ) и лазеры на свободных электронах (ЛСЭ). При этом несомненное первенство по достижимым параметрам принадлежит ЛСЭ источникам, что и способствовало углублению исследований, направленных на строительство таких установок.

В чем же заключается достоинство ЛСЭ? Идея ЛСЭ исторически уходит в середину прошлого столетия, теоретические основы были заложены еще тогда, однако, методы реализации этой красивой идеи требовали развитие новых технологий. Последнее и обусловило столь запоздалый практический интерес к установкам ЛСЭ. Сегодня физическая наука располагает рядом новых подходов, подкрепленных как теоретическими исследованиями, так и экспериментальными результатами, что предопределяет некий прорыв

в данной области физики и техники. В принципе, ЛСЭ позволяют получать

з

монохроматическое излучение на любой заданной длине волны (от 1 мм до 0,1 нм для проектируемых установок). Понятно, что разница в длине волны излучения в семь порядков требует и совершенно разных технических подходов и решений к, казалось бы, одному и тому же явлению. Средняя мощность излучения может быть порядка 100 кВт и выше при стабильных параметрах источника. Принципиальным объяснением этого служит тот факт, что в ЛСЭ отсутствует твердотельная или газовая среда (лазерная среда), которая ограничена эффективным временем работы и имеет обыкновение портиться при повышении мощности - она нагревается, появляются градиенты плотности [2]. Рабочим же телом ЛСЭ являются релятивистские электроны, движущиеся в знакопеременном магнитном поле ондулятора.

В основе работы классического ЛСЭ лежит явление вынужденного он-дуляторного излучения, под действием световой волны в резонаторе [1]. Ондулятор - это магнитная система, создающая пространственно-периодическое знакопеременное поперечное магнитное поле. В таком поле релятивистские электроны движутся по слабоизогнутой синусоидальной, либо спиральной траектории; на прямолинейное движение релятивистской частицы «накладывается» быстро осциллирующее поперечное, которое определяется размерами и геометрией поля в ондуляторе.

Для обеспечения работы ЛСЭ необходимо соблюдение условия синхронизма движения электронов и электромагнитной волны вдоль ондулятора. Для этого нужно, чтобы на каждом периоде ондулятора электроны отставали от электромагнитной волны ровно на одну длину волны. Благодаря этому, в зависимости от фазы влёта электронов, одна их половина увеличивает свою энергию, а вторая уменьшает. Этот процесс приводит к модуляции энергии электронов вдоль микросгустка с периодом электромагнитной волны, затем модуляция энергии за счёт зависимости скорости электронов от энергии переходит в модуляцию плотности [1-4]. Такой эффект требует очень высокого качества пучка по его пространственно-угловым характеристикам, но в результате получения микросгустков с характерными размерами

длины электромагнитной волны возможно значительное повышение вклада когерентного излучения электронов в полную мощность излучения (увеличение на 6-7 порядков по сравнению с излучением электронного пучка, не разбитого на микросгустки).

В современных установках ЛСЭ большое внимание уделяется однопроходному режиму самоусиления спонтанного излучения БАБЕ. В этом режиме продвижение в область мягкого рентгена возможно, при сохранении классической схемы ЛСЭ, т.е. с ондулятором, помещенным в резонатор. До длин волн нм, в резонаторе могут применяться зеркала с многослойными покрытиями, однако, для длин волн А.~0,1 нм не существует достаточно эффективных зеркал (рентгеновские зеркала), необходимых для создания резонаторов. Суть режима БАЗЕ заключается в описанном выше эффекте формирования микросгустков за счет взаимодействия пучка электронов с собственным излучением, что, как следствие, сопровождается усилением мощности излучения. Реализация этого режима накладывает дополнительные ограничения на качество пучка. Однако, для формирования микросгустков требуется некоторое время, и процесс захватывает лишь небольшую фронтальную часть электронного пучка, потому встает вопрос о возможности такой группировки еще до влета в ондулятор. Интересно, что данный процесс может быть осуществлен как в непосредственной близости от фотоинжектора (в момент зарождения электронного пучка в поле, падающей на фотоинжектор лазерной волны), так и в непосредственной близости от системы ондуляторов (когда процесс формирования пучка электронов завершен) [5, 6]. Еще одним из возможных решений этой проблемы может служить использование затравочных ЛСЭ, хотя такое решение является недешевым. А потому поиск альтернативных методов представляется актуальным.

Цель работы

Целью настоящей работы была экспериментальная проверка теоретических исследований формирования компактных пучков электронов до влета

в ондуляторную систему для увеличения интенсивности излучения ЛСЭ за счет когерентного излучения электронов в микросгустках.

В частности, предполагалось изучение формирования микросгустков пучка электронов и его влияние на характеристики излучения двумя различными методами:

• Модуляции электронного пучка SPARC в поле внешнего лазерного излучения, падающего на катод фотоинжектора, в рамках проекта COMB;

• Образование микропучков перед ондуляторной системой с помощью дополнительного лазера, в рамках проекта SEEDING.

Научная новизна результатов

1. Впервые экспериментально изучено влияние лазерного импульса длительностью 10 пс на модуляцию электронного пучка.

2. Изучен метод управления пучками, состоящими из нескольких микросгустков и возможность их использования для генерации терагерцового излучения при формировании импульсов излучения на ЛСЭ.

3. На установке SPARC был впервые реализован метод генерации ультракоротких импульсов лазерного излучения на ЛСЭ в режиме SASE, при так называемой «конической» геометрии ондулятора.

4. Впервые на установке SPARC было экспериментально реализовано использование внешнего затравочного лазерного импульса в ЛСЭ для модуляции электронного пучка до влета в ондуляторную систему.

Научно-практическая значимость работы

Экспериментальные результаты, приведенные в диссертации, были получены на установке SPARC. Практическая значимость данной работы состоит в возможности использования полученных в ней результатов при реализации проектов по созданию новых ЛСЭ, в том числе и в России, т.к. подобные исследования в нашей стране сейчас находятся только на стадии рассмотрения. Результаты данной работы могут оказаться полезными не только для реализации подобных проектов в России, но и для развития науки в целом.

Достоверность научных результатов и выводов

Достоверность сформулированных в диссертации положений и выводов подтверждается экспериментальными результатами, полученными при решении поставленных задач, а также согласованностью полученных экспериментальных результатов с результатами других работ, проводимых в данной области. Кроме того, экспериментальные данные хорошо согласуются с результатами, полученными с использованием известных компьютерных кодов PERSEO, GENESIS 1.3, MEDUSA и GINGER.

Личный вклад соискателя

Автор принимал участие в создании, настройке и тестировании установки SPARC для проведения экспериментов SEEDING и COMB (2009-2013 гг). В ходе проделанной работы, которая выполнялась совместно с коллективом лаборатории SPARC LAB, автор принимал участие в получении и обсуждении полученных результатов, а также в планировании дальнейших работ. Все основные результаты, указанные в диссертации, получены при непосредственном участии автора в совместных исследованиях. Соискателем исследованы методы формирования микросгустков электронного пучка вблизи фотокатода инжектора (COMB) и на входе в ондуляторные секции (SEEDING).

В эксперименте COMB автором лично была выполнена юстировка соленоида в ускорительной секции, с целью компенсации недостатка энергии и тока в электронном пучке.

А в эксперименте SEEDING:

• настройкой оптической системы ввода лазерного импульса в электронный пучок;

• настройкой системы преобразования ИК в ВУФ моду;

• настройкой систем фокусировки электронного пучка в каждом модуле ондулятора.

Автор также участвовал в настройке и калибровке спектрометра и в интерпретации результатов экспериментов.

7

В рамках эксперимента автор лично был ответственен за настройку всех 6-ти диагностических камер, расположенных между модулями ондуляторов. Были изучены механизмы ручной и программной настррйки ондуля-торной системы, а также специальные программы моделирования процесса транспортировки электронного пучка, как в промежутке до ондуляторной секции, так и в поле ондулятора: PARMELA и GENESIS 1.3. Апробация работы

Основные результаты диссертации были доложены на следующих конференциях:

• На 43-й международной Тулиновской конференции по физике взаимодействия заряженных частиц с кристаллами (ФВЗЧК-2013): Москва, Россия, 28 -30 мая 2013.

• На 5-й международной конференции «Charged and Neutral Particles Channeling Phenomena» (Channeling 2012): Alghero, Sardinia, Italy, September 23 -28, 2012.

• Ha 2-й международной научной конференции "Наука в современном обществе": Ставрополь, Россия, 25 мая 2012.

• На 15-й международной научно-практической конференции "Наука и современность - 2012": Новосибирск, Россия, 14 марта 2012.

• На 9-й молодежной международной научно-практической конференции "Интеллектуальный потенциал XXI века: ступени познания": Новосибирск, Россия, 3 марта 2012.

Часть результатов, представленных в диссертации опубликована в сборнике научных трудов «Новейшие аспекты научных исследований начала XXI века»: Ростов-на-Дону, Россия, 30 апреля 2012.

Результаты, полученные в совместных исследованиях, обсуждались на семинарах LNF INFN и НИЯУ МИФИ, а также были доложены на других научных семинарах:

• Научный семинар кафедры «Физики конденсированных сред» № 67 НИЯУ МИФИ, под руководством доктора физико-математических наук, профессора М.И. Рязанова, г. Москва, 25 октября 2013 г.

• Научный семинар Отделения физики высоких плотностей энергии Физического института им. П.Н. Лебедева Российской академии наук, под руководством доктора физико-математических наук, профессора A.C. Шиканова, г. Москва, 12 декабря 2013 г.

• Научный семинар кафедры «Лазерной физики» № 37 НИЯУ МИФИ, под руководством доктора физико-математических наук, профессора H.H. Евти-хиева, г. Москва, 13 декабря 2013 г.

• Научный семинар Отделения физики высокой плотности энергии в веществе Института теоретической и экспериментальной физики им. А.И. Али-ханова, под руководством доктора физико-математических наук, профессора A.A. Голубева, г. Москва, 27 марта 2014 г.

Работы, опубликованные в журналах, входящих в перечень Российских рецензируемых научных журналов ВАК РФ

1. A.B. Дик, А.З. Лигидов, E.H. Фролов, M. Ferrario, L. Giannessi. Излучение одиночной частицы при ультрарелятивистском движении в электромагнитном поле. // Известия КБГУ: Том III, № 3, стр. 12-14, 2013.

2. A.B. Дик, А.З. Лигидов, E.H. Фролов, М. Ferrario, L. Giannessi. Характеристика однопроходного лазера на свободных электронах, работающего в режиме самосогласованного усиленного спонтанного излучения (SASE). // Известия КБГУ: Том III, № 3, стр. 15-17, 2013.

3. М. Ferrario, D. Alesini, M. Anania, A. Bacci, M. Bellaveglia, O. Bogdanov, R. Boni, M. Castellano, E. Chiadroni, A. Cianchi, S.B. Dabagov, C. De Martinis, D. Di Giovenale, G. Di Pirro, U. Dosselli, A. Drago, A. Esposito, R. Faccini, A. Gallo, M. Gambaccini, C. Gatti, G. Gatti, A. Ghigo, D. Giulietti, A.Z. Ligidov, J.V. Rau at all. SPARC_LAB present and future. // Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B: Beam Interactions with Materials and Atoms:

vol. 309, p. 183-188, 2013. (Индексируется в Web of Science и Scopus).

9

4. A.V. Dik, A.Z. Ligidov, S.B. Dabagov. Radiation by electrons channeled in a plasma-ion cavity. // Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B: Beam Interactions with Materials and Atoms: vol. 309, p. 210-213, 2013. (Индексируется в Web of Science и Scopus)

Структура и объем диссертации

Диссертация состоит из введения, трех глав, заключения, списка использованной литературы. Общий объем диссертации составляет 152 страниц основного текста, 79 рисунков, 22 таблицы и список литературы, состоящий из 190 наименований.

Краткое содержание работы

Во введении обоснована актуальность темы диссертации, сформулированы основные цели работы, указана новизна результатов, приведена структура и содержание диссертации, перечислены защищаемые положения.

Первая глава посвящена анализу основных принципов работы новейших источников мощного электромагнитного излучения таких, как ондуляторы, вигглеры, лазеры на свободных электронах ЛСЭ. Приведены основные направления решения задачи о генерации мощного электромагнитного излучения ЛСЭ за счет доминирования когерентных процессов.

Рассмотрен однопроходный режим самоусиления спонтанного излучения SASE, при котором в ондуляторе будет распространяться электромагнитная волна с определенной фазой и длиной волны, взаимодействующая с электронами внутри ондулятора.

Вторая глава посвящена описанию одного из методов получения пространственной модуляции пучка (микропучков), в основе которого лежит использование поля лазерной волны вблизи поверхности фотокатода инжектора установки.

Третья глава раскрывает технические особенности и характеристики экспериментальной установки для реализации проекта SEEDING SPARC LAB, а так же показывает результаты исследования, посвященные

возможности формирования модулированного электронного пучка ещё до влета в ондуляторную систему.

В заключении сформулированы основные результаты, полученные в диссертации.

Основные положения, выносимые на защиту

1. Экспериментальные результаты исследования генерации лазерного излучения электронным пучком в режиме SASE на установке SPARC:

1.1. общий коэффициент усиления излучения электронного пучка близкий к 10 для пикового тока порядка 53 А на длине волны 500 нм.

1.2. экспоненциальное увеличение интенсивности излучения электронного пучка в зависимости от пути, пройденного им в ондуляторе.

1.3. уменьшение ширины спектральной линии излучения ЛСЭ на основной гармонике ондулятора в зависимости от пути, пройденного пучком в ондуляторе.

2. Экспериментальные результаты микрогруппировки электронных пучков лазером в прикатодной области фотоинжектора SPARC. В частности, изучено влияние дополнительного лазерного импульса длительностью 10 пкс на модуляцию электронного пучка.

3. Эффективность увеличения доли когерентных процессов излучения при применении затравочного лазера для предварительной модуляции электронного пучка по сравнению с SASE режимом, на основе установки SPARC.

iss

ГЛАВА 1. ЛАЗЕРЫ НА СВОБОДНЫХ ЭЛЕКТРОНАХ: ОТ ФИЗИЧЕСКИХ ПРИНЦИПОВ ДО ПЕРСПЕКТИВ ПРИМЕНЕНИЯ

В современной физике основным из самых развитых методов получения мощного электромагнитного излучения для широкого применения является ускорение, в основном, легких частиц, таких как электроны, до релятивистских и ультрарелятивистских скоростей. Таким образом, для успешного решения проблемы необходимо развитие ускорительных методов и ускорительной техники [7]. История развития ускорителей, начиная от первых простейших и заканчивая современными сложнейшими установками, предназначенными, как в самом начале, так и сегодня, для решения фундаментальных вопросов о строении вещества и окружающего нас мира, насчитывает почти сто лет.

Ускорители заряженных частиц являются не только важным инструментом в проведении фундаментальных исследований для выявления основных законов природы, но и мощным рычагом для развития техники и экономики в целом. Они находят также многочисленные применения в различных областях жизнедеятельности современного общества. В промышленности -для радиационной обработки материалов и их неразрушающего контроля, производства радиоизотопов и т.п., в медицине появились совершенно новые направления - ядерная медицина и радиационная терапия [8]. Кроме того с помощью ускорителей проводятся исследования, направленные на поиск новых источников энергии, основанных на ядерном топливе, на мощных излучателях и на плазменном состоянии вещества.

Современная физика формулирует актуальные задачи, решение которых приводит к необходимости создания новых инструментов для сбора информации и последующего ее анализа. Одними из таких инструментов, безусловно, являются источники мощного излучение в рентгеновском диапазоне, позволяющие оперировать различными явлениями на атомарном и молекулярном уровне; по существу, без этого класса устройств невозможно се-

бе представить исследования субмикронных и наносистем [9, 10]. Особое внимание в классе описываемых источников излучения уделяется ЛСЭ, которые отличаются широким диапазоном рабочих частот, вплоть до мягких рентгеновских в настоящее время (в строящихся ЛСЭ, например на европейской ХИЕЬ, планируется получение более жесткого излучения), когерентностью и поляризацией выходного излучения.

1.1. Основные принципы устройства и конструкции ускорителей

Начиная с первых опытов Резерфорда, ознаменовавшихся открытием протона и первым искусственным превращением ядер (1919 г.) с помощью альфа-частиц, стало очевидным, что для исследования строения ядер необходимо иметь направленные пучки заряженных частиц больших энергий. Для получения таких пучков стали использовать возможность ускорения заряженных частиц в электромагнитном поле, были созданы специальные устройства, известные сегодня как ускорители заряженных частиц. Следует заметить, что источниками частиц высоких энергии могут служить также космические лучи, однако, их интенсивность очень мала, и она быстро убывает с ростом энергии частиц [11]. После открытия эффекта излучения ускоренными заряженными частицами, развитие физики ускорителей стали связывать еще и с поиском новейших источников мощного электромагнитного излучения. Венцом исследований в данном направлении стала идея создания лазеров на свободных электронах, основывающаяся на принципе модуляции ускоренного электрона в знакопеременном магнитном поле.

Первым ускорителем был электростатический генератор Ван-де-Граафа1. Далее в 1931-32 гг. был создан каскадный генератор Кокрофта - Уо-лтона , в котором протоны были ускорены до кинетической энергии ~700 кэВ. Он позволил впервые осуществить искусственную ядерную реакцию расщепления ядра лития протонами. Однако, повышение энергии ускорен-

1 http://dic.acadcmic.ru/dic.nsf/ntes

2 http://www.femto.com.ua/articles/part 1/1506.html

ных частиц в высоковольтных установках лимитировалось электрическим пробоем изолирующих материалов [12]. Проблема была решена благодаря эффекту резонансного метода ускорения, не требующего высокого напряже-

■у

ния. Создание циклотрона вызвало мощный толчок в развитии ядерных исследований. В 1935 г. на циклотроне были ускорены альфа-частицы до энергии 11 МэВ, что впервые превысило максимальную энергию естественных радиоактивных элементов. В 1938 г. альфа-частицы были ускорены уже до энергии 32 МэВ. Особо важным было ускорение дейтонов, поскольку с их помощью появилась возможность получать потоки нейтронов, необходимых для изучения различных ядерных реакций. И все же циклотрон не позволял получать электроны высоких энергий, поскольку электроны, быстро становясь релятивистскими, нарушают условия синхронизма, необходимого для ускорения. Дальнейшее развитие ускорительной техники связано решением проблем устойчивого движения ускоряемых электронов в бетатронах и с так называемыми бетатронными колебаниями [13-15]. Бетатрон позволяет получать электроны с энергией 100-300 МэВ. Дальнейший рост энергии электронов ограничивается увеличением радиационных потерь из-за синхротронного излучения [16].

Открытием принципа автофазировки послужила очередным толчком в построении ускорителей. Автофазировка4 связана с зависимостью промежутка времени между двумя следующими друг за другом процессами ускорения частицы от ее энергии. Согласно этому принципу резонансное ускорение заряженных частиц возможно до высоких энергий при достаточно умеренных требованиях к параметрам ускоряющего поля [17]. На основе принципа автофазировки были предложены различные варианты ускорителей. Это синхротрон5 - ускоритель, характеризующийся переменным магнитным полем

3 Простую схему такого ускорения, предложенную шведским физиком Г.А. Изингом и развитую Р. Виде-роэ, реализовал Э. Лоуренс, который впервые построил циклический резонансный ускоритель - циклотрон (1930 г).

4 Открыт В.И. Векслером в России и Э. Макмилланом в США в 1944-45 гг.

5 К началу 1947 г. впервые были запущены небольшие синхротроны в СССР, Великобритании и США. В 1949 г. в Москве под руководством В.И. Векслера и П.А. Черенкова начал работать электронный синхро-

14

при постоянной частоте ускоряющего электрического поля, фазотрон (синхроциклотрон)6 - модифицированный циклотрон с постоянным магнитным полем при переменной частоте ускоряющего поля, синхрофазотрон7 - ускоритель тяжелых частиц (протонов) в переменном магнитном поле и перемен-

о

ной частотой ускоряющего поля, микротрон - своеобразный циклотрон для ускорения легких частиц (электронов). Следует заметить, что получение частиц высоких энергий неизбежно связано с увеличением размеров ускорительной системы. На практике это приводит к техническим и экономическим трудностям, а с точки зрения физики все более актуальным становится вопрос об удержании частиц вблизи расчетной траектории [18]. Новый этап в истории ускорителей связан с открытием принципа жесткой, или сильной фокусировки9.

В последнее время наряду с совершенствованием традиционных методов ускорения стали развиваться новые, альтернативные методы [19]. Это коллективные методы ускорения10, в том числе с использованием плазмы, электронных пучков и лазерного излучения, вакуумные методы ускорения мощным лазерным излучением и т.д.

Обычно классификация ускорителей проводится по разным признакам. По энергии различают ускорители низкой энергии до нескольких десятков МэВ, ускорители средней энергии - до сотен МэВ, ускорители высоких энер-

трон на энергию 280 МэВ. К 1960 году в различных странах существовало несколько электронных синхротронов уже на энергию около 1 ГэВ. В Дубне в 1949 г. был запущен фазотрон на энергию 680 МэВ. Синхроциклотрон аналогичного типа работал в Беркли. Первые крупные синхрофазотроны были построены в Брук-хейвене (США, 1952 г.) на 3 ГэВ, в Англии (Бирмингем, 1953 г.) на 1 ГэВ и в Беркли (1954 г) на 6,3 ГэВ. В 1956 г. в Дубне был запущен синхрофазотрон на 10 ГэВ.

6 http://www.naukadv.ru/vadernava-energiva/sinhrociklotron.html

7 http://dic.academic.nl/dic.nsf/enc physics/

8 http://hea.phvs.msu.ru/Boss/user-files/mikrotron.pdf

9 Первый синхрофазотрон с использованием сильной фокусировки на 28 ГэВ был запущен в ЦЕРНе в 1959 г. Вскоре в Брукхейвене заработал ускоритель на 30 ГэВ. Крупнейшим ускорителем до 1972 г. был построенный в 1967 г. вблизи города Серпухов синхрофазотрон на 76 ГэВ. В 1972 г. в США был построен синхрофазотрон на 200-400 ГэВ. В 2008 г. было завершено строительство самого крупного ускорителя - Большого Адронного Коллайдера (БАК) на 7 ТэВ. В нём использована идея, которая высказана Д.В. Керстом еще в 1956 г., об осуществлении ядерных реакций на встречных пучках ускоренных заряженных частиц. На сегодняшний день БАК является самой крупной экспериментальной установкой в мире. В исследованиях, проводимых, на нем участвуют более 10 тыс. учёных и инженеров более чем из 100 стран. Большим он назван из-за своих размеров: длина основного кольца ускорителя составляет 26 659 м. Бюджет проекта составил 6 млрд. долл. - столько было инвестировано в строительство установки, которое продолжалось семь лет.

10 http://www.femto.com.ua/articles/part 1/1686.html

гий - выше 1 ГэВ. По характеру траекторий ускоряющихся частиц ускорители подразделяются на линейные и циклические. В линейных ускорителях11 траектории частиц близки к прямым линиям, в циклических ускорителях траектории близки к окружности или спирали. По характеру ускоряющего поля ускорители делятся на высоковольтные, в которых ускорение осуществляется с помощью приложенной разности потенциалов, и индукционные, где ускоряющее электрическое поле создается за счет переменного магнитного поля. Кроме того, существует большой класс резонансных ускорителей, в которых частицы ускоряются высокочастотным электрическим полем, находясь в резонансе с этим полем [20]. Очевидно, что ускорители различают также по типу ускоряемых частиц: электронные ускорители, ускорители протонов и ионов.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Лигидов, Азамат Заурович, 2014 год

ЛИТЕРАТУРА

1. JI.В. Тарасов. Лазеры: действительность и надежды. // Наука, М., 1985

2. Е.Н. Рогозин, И.И. Собельман. Продвижение ЛСЭ в рентгеновскую область спектра. // Успехи физически наук: т. 174, с. 207, 2004

3. Е.Г. Бессонов, А.В. Виноградов. Ондуляторные и лазерные источники мягкого рентгеновского излучения. // Успехи физически наук: т. 159, с. 143, 1989

4. Т.С. Marshall. Free Electron Lasers. // Macmillan Publ. Сотр.: p. 191, 1985

5. L.H. Yu, L. Di Mauro, A. Doyuran, W.S. Graves, E.D. Johnson, R. Heese, S. Krinsky, H. Loos, J.B. Murphy, G. Rakowsky, J. Rose, T. Shaftan, B. Sheehy, J. Skaritka, X.J. Wang, Z. Wu. First ultraviolet high-gain harmonics-generation FEL. // Physical Review Letters: vol. 91, p. 074801-1,2003

6. A.A. Коломенский, A.H. Лебедев. Вынужденное ондуляторное излучение релятивистских электронов и физические процессы в электронном лазере. // Квантовая электроника: т. 5, с. 1543, 1978

7. V.A. Buts, A.N. Lebedev, V.I. Kurilko. The theory of coherent radiation by intense electron beams. // Springer, p. 259,2006

8. L.M. Chen, M. Kando, M.H. Xu, Y.T. Li, J. Koga, M. Chen, H. Xu, X.H. Yuan, Q.L. Dong, Z.M. Sheng, S.V. Bulanov, Y. Kato, J. Zhang, T. Tajima. Study of x-ray emission enhancement via a high-contrast femtosecond laser interacting with a solid foil. // Physical Review Letters: vol. 100, p. 045004, 2008

9. A.A. Sokolov, I.M. Ternov. Synchrotron radiation. // Berlin: Akademie-Verlag, N.Y.: Pergamon Press, 1968

10. C. Rubbia. The «future» in high energy physics. // CERN-EP/88-130, 1988

11. Е.Г. Комар. Основы ускорительной техники. // Атомиздат, с. 368, 1975

12. Д.Д. Иваненко, А.А. Соколов. Классическая теория поля. // Гостехиздат, М.-Л., 1949

13. Д.Д. Иваненко, А.А. Соколов. Классическая теория поля 2-ое изд. // Гостехиздат, М.Л., 1951

14. Г. Кейн. Современная физика элементарных частиц. Глава 12. М., Мир, 1990;

15. Y.M. Tsipenyuk. The microtron: development and applications, edited by S.P. Kapitza (Taylor & Francis, London), 2002

16. A.H. Лебедев, А.В. Шальнов. Основы физики и техники ускорителей, т. 3. // М., 1981

17. В.Л Братман, Н.С. Гинзбург. Лазеры на свободных электронах. // Физическая энциклопедия: т. 2, с. 564, М., Советская энциклопедия, 1980

18. Е.А. Литвинов. Сильноточные релятивистские электронные пучки. 4.1: Физика пучков. // Соросовский образовательный журнал №6, с. 100, 1998

19. В.Н. Мануйлов. Электронные пучки для мазеров на циклотронном резонансе и лазеров на свободных электронах. // Соросовский образовательный журнал: т. 7, №10, с. 81,2001

20. С.Б. Алексеев, В.П. Губанов, В.М. Орловский. Субнаносекундный электронный пучок, сформированный в газовом диоде при высоком давлении. // Письма в журнал технической физики: т. 30, в. 20, с. 35, 2004

21. В.В. Михайлин. Синхротронное излучение в спектроскопии. // М.: НИИЯФ МГУ, 2007

22.

23.

24.

25,

26,

27,

28,

29

30

31,

32,

33,

34

35

36

37,

38,

Г.Н. Кулипанов, А.Н. Скринский. Исследования синхротронного излучения: состояние и перспективы. // Успехи физических наук: т. 122. с. 396, 1977 I.M. Ternov, V.V. Mikhailin, V.R. Khalilov. Synchrotron radiation and its applications. // Harwood Academic Publishers, A Member Of The Gordon And Breach Publishing Group, Amsterdam, Netherlands, 1985

И.М. Тернов, B.P. Халилов, B.H. Родионов. Взаимодействие заряженных частиц с сильным электромагнитным полем. // М.: Издательство Московского университета, 1982

И.М Тернов. Синхротронное излучение. // Успехи физических наук: т. 165. с. 429, 1995

В.А. Бушуев, Р.Н. Кузьмин. Лазеры рентгеновского диапазона длин волн. // Успехи физических наук: т. 144, в. 4,1974

Г.Н. Кулипанов. Изобретение B.J1 Гинзбургом ондуляторов и их роль в современных источниках синхротронного излучения и лазерах на свободных электронах. // Успехи физических наук: т. 177, №4, 2007

В.А. Бордовицын. Теория излучения релятивистских частиц. // Физматлит, 2002 Г.М. Заславский, С.С. Моисеев, Р.З. Сагдеев, А.А. Черников. Излучение захваченных частиц в магнитном поле. // Письма в журнал технической физики: т. 43, в. 1, с. 18, 1986

Н.Д. Девятков, Е.Д. Науменко, А.А. Рухадзе, Е.М. Смирнов. Особенности механизма когерентного оптического излучения в релятивистских ондуляторных системах. // Журнал технической физики: т. 67, №11, 1997

B.Л. Братман. Общий метод генерации электромагнитных волн от СВЧ и гамма диапазона. // Соросовский образовательный журнал: №9, с. 75,1999

Е.Н. Рагозин, И.И. Собельман. Лазерные источники в мягкой рентгеновской области спектра. // Успехи физических наук: т. 175, с. 1339, 2005

C. Vaccarezza. Status of the SPARX FEL project. // Proceedings of FLS, Hamburg, Germany, p. WG322, 2006

D. Alesini, M. Bellaveglia, S. Bertolucci, M.E. Biagini, R. Boni, M. Boscolo, M. Castellano, A. Clozza, G. Di Pirro, A. Drago, A. Esposito, M. Ferrario, D. Filippetto, V. Fusco, A. Gallo, A. Ghigo, S. Guiducci, M. Incurvati, C. Ligi, F. Marcellini, M. Migliorati, A. Mostacci, L. Palumbo at all. The SPARX project: R&D activity towards x-rays FEL sources. // 26th International Free Electron Laser Conference and 11th FEL User Workshop 2004, Trieste, Italy, p. TUPOS11, 2004

H.P. Freund, P.G. O'Shea, J.M.J. Madey, C.P. Neuman. Free electron laser design operating in the SASE mode using the PALADIN wiggler. // Coherent Electron-Beam X-Ray Sources: Techniques and Applications. SPIE Proceed-ing Paper: vol. 3154, p. 21, 1997 S.B. Dabagov, M. Ferrario, L. Palumbo, L. Serafini. Channeling projects at LNF: from crystal undulator to capillary waveguides. // World Scientific Pub-lishing: vol. 22, №23, p. 4280, 2007

K.P. Singh. Electron acceleration by intense short pulse laser in a static magnetic field in vacuum. // Physical Review E: vol. 69, p. 056410, 2004

S.B. Dabagov, G.P. Murtas, G. Bellingha. On the discovery of coherent bremsstrahlung in a single crystal at the Frascati National Laboratories. // International Journal of Modern Physics A: vol. 25, p. 1, 2010

39. L. Palumpo, J. Rosenzweig. Technical design report for the SPARC advanced photo injector. // Laboratory Nationally di Frascati Istituto Nationally di Fizica Nucleare, January 12,2004

40. E.L. Saldin, E.A. Schneidmiller, M.V. Yurkov. The physics of free electron lasers. // Springer-Verlag, Berlin, 1999

41. M.E. Biagini, M. Boscolo, M. Ferrario, V. Fusco, M. Migliorati, C. Vaccarez-za, L. Giannessi, L. Mezi, M. Quattromini, C. Ronsivalle, S. Reiche, J. Rosenzweig. SPARC injector working optimization. // SPARC-BD-03/007, 2003

42. J.B. Rosenzweig, A.M. Cook, M.P. Dunning, P. Frigola, G. Travish, C. Sanelli, F. Taz-zioli, D.T. Palmer, Menlo Park. RF and magnetic measurements on the SPARC photo injector and solenoid at UCLA. // Contributed to 2005 Par-ticle Accelerator Conference, Knoxville, TN, USA, 2005

43. D. Alesini, M. Bellaveglia, R. Boni, A. Clozza, G. Di Pirro, A. Gallo, L. Pa-lumbo, B. Spataro, F. Tazzioli, C. Vaccarezza, M. Vescovi. The RF system of the SPARC photo injector LNF. // Proceedings of LINAC, Knoxville, Ten-nessee USA, 2006

44. B. Bolli, S. Ceravolo, M. Esposito, P. Iorio, F. Iungo M. Paris, C. Sanelli, F. Sardone, F. Sgamma, M. Troiani, G. Bazzano, I.De Cesaris. Mecanical and magnetic qualification of the focusing solenoid for SPARC. // SPARC-ME-07/001, 2007

45. G. Andonian, M.P. Dunning, A.Y. Murokh, C. Pellegrini, S. Reiche, J.B. Rosenzweig, M. Babzien, I. Ben-Zvi, V. Yakimenko. Future FEL studies at the VISA experiment in the SASE and seeded modes. //, Proceedings of FEL, TUPPH052, BESSY, Berlin, Germany, 2006

46. . G. Marcus, G. Andonian, A. Fukasawa, S. Reiche, J.B. Rosenzweig, L. Gian-nessi, M.

Ferrario, L. Palumbo. Longitudinal diagnostic for single-spike SA-SE FEL operation. // Proceedings of FEL, Gyeongju, Korea, p. TUPPH018, 2008

47. A.P. Вагнер. Монохроматизация пучков рентгеновского излучения электронных ускорителей: диссертация кандидата физико-математических наук. Томский политехнический университет, Томск, 2009

48. S.B. Dabagov, N.K. Zhevago. On radiation by relativistic electrons and posi-trons channeled in crystals. // La Rivista del Nuovo Cimento: vol. 31,9, 2008

49. M. Carpanese, F. Ciocci, G. Dattoli, A. Dipace, A. Doria, G.P. Gallerano, L. Giannessi, E.Giovenale, G. Parisi, I. Spassovsky, M. Quattromini, C. Ron-sivalle, E. Sabia, S. Spampanati. Technical design report for the Seeding @ SPARC experiment. // ENEA C.R. Frascati, 2005

50. M. Boscolo, M.Ferrario, C. Vaccarezza, I. Boscolo, F. Castelli, S.Cialdi. La-ser comb: simulations of pre-modulated e beams at the photocathode of a high brightness rf pho-toinjector. // Proceedings of EPAC'06, МОРСШ25, Edin-burgh, Scotland, 2006

51. M. Boscolo, M. Castellano, E. Chiadroni, M. Ferrario, P. Calvani, S. Lupi, A. Nucara, B. Marchetti, V. Petrillo, A.R. Rossi, A. Perucchi. Design study of a dedicated beam line for THz radiation generation at the SPARC linac. // Pro-ceedings of PAC09, TU5RFP034, Vancouver, ВС, Canada, 2009

52. L. Poletto, G. Naletto, G. Tondello. Grazing-incidence flat-field spectrometer for high order harmonic diagnostics. // Optical Engineering: vol. 40(2), pp. 178-185,2001

53. L.H. Yu, I. Ben-Zvi. Free-electron lasers: vacuum electronic generators of coherent radiation. // Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A: vol. 393, p. 96,1997

54. K. Midorikawa. Coherent control of extreme UV absorption and photoemission by the simultaneous irradiation of ultrashort extreme UV and laser pulses. // Physical Review Letters: vol. 82, pp. 1422-1425, 1999

55. I.A. Walmsley. Measuring ultrafast optical pulses using spectral interferometry. // Optics and Photonics News: vol. 10, pp. 28, 1999

56. I. Ben-Zvi, K.M. Yang, L.H. Yu. The fresh bunch injection technique in FELs. // International free electron conferences. Santa Fe, New Mexico, 8, pp. 26-30, 1991

57. R. Bonifacio, N. Piovella, B.W.J. McNeil. Superradiant evolution of radiation pulses in a free-electron laser. // Physical Review Letters A: vol. 44, p. R3441, 1991

58. P.B. Corkum. Analytic scaling analysis of high harmonic generation conversion efficiency. // Physical Review Letters: vol. 71, pp. 1994-1997,1993

59. M. Lewenstein, P. Balcou, M.Y. Ivanov, A. L'huillier, P.B. Corkum. Theory of high harmonic generation by low-frequency laser field. // Physical Review Letters A: vol. 49, pp.2117-2132, 1994

60. H. Mashiko, S. Gilbertson, C. Li, E. Moon, Z. Chang. Optimizing the photon flux of double optical gated high order harmonic spectra. // Physical Review Letters A: vol. 51, p. R3414,1995

61. Y. Mairesse, A. de Bohan L.J. Frasinski, H. Merdji, L.C. Dinu, P. Monchicourt, P. Breger, M. Kovacev, R. Taieb, B. Carre, H.G. Muller, P. Agostini, P. Salieres. Attosec-ond synchronization of high harmonic soft x-rays. // Advances In Atomic, Molecular and Optical Physics: vol. 41, p. 83, 1999

62. G. Lambert, M. Bougeard, W. Boutu, P. Breger, B. Carre, D. Garzella, M. Labat, H. Merdji, P. Monchicourt, P. Salieres, M.E. Couprie, O. Chubar, G. Lambert, T. Hara, H. Kitamura, T. Shintake, D. Nutarelli. Seeding the FEL of the SCSS phase 1 facility with the 13th laser harmonic of a Ti:Sa laser pro-duced in gas. // Physical Review Letters A: vol. 61, p. 043802, 2000

63. E. Takahashi, Y. Nabekawa, M. Nurhuda, K. Midorikawa. Generation of high energy high order harmonics by use of a long interaction medium. // Journal of the Optical Society of America: vol. 20, pp. 158-165, 2003

64. N. Brimhall, J.C. Painter, N. Powers, G. Giraud, M. Turner, M. Ware, J. Peatross. Measured laser beam evolution during high-order harmonic generation in a semi-infinite gas cell. // Optics Express: vol. 15, pp. 1684-1689, 2007

65. E. Takahashi, Y. Nabekawa, T. Otsuka, M. Obara, K. Midorikawa. Genera-tion of highly coherent submicrojoule soft x-rays by high-order harmonics. // Physical Review Letters A: vol. 66, p. 021802, 2002

66. J.F. Hergott, M. Kovacev, H. Merdji, C. Hubert, Y. Mairesse, E. Jean, P. Breger, P. Agostini, B. Carre, P. Saliees. High-order harmonics of ultrashort laser pulses. // Physical Review Letters A: vol. 66, p. 021801, 2002

67. C. Dolle, C. Reinhardt, P. Simon, B. Wellegehausen. Proposition of experi-ment at SPARC: harmonic generation seeded by high order harmonics pro-duced in gas. // Applied Physics B: vol. B75, pp. 629-634, 2002

68. F. Ciocci, G. Dattoli, L. Giannessi. SPARC undulator parameter set. // SPARC-FEL-03/003, 2003

69. M.E. Couprie, C. Benabderrhamane, C. Bruni, O. Chubar, M. Labat, A. Loulergue, O. Mareouille, L. Giannessi. Sources of radiation on ARC-EN-CIEL Proposal. // Proceedings ofFEL'07, Novosibirsk, Russia, p. FRAAU01, 2007

70. L. Giannessi, C. Ronsivalle. SPARC undulator layout, undulator parameters start to end simulation and tolerances. // SPARC-FEL-06/006, 2006

71. S. Dusterer, P. Radcliffe, G. Geloni, U. Jastrow, M. Kuhlmann, E. Plonjes, K Tiedtke, R. Treusch, J. Feldhaus, P. Nicolosi, L. Poletto, P. Yeates, H. Luna, A. Costello, D. Cubaynes, M. Meyer. Single-shot characterization of independent femtosecond extreme ultraviolet free electron and infrared laser pulses. // Applied Physics Letters: vol. 90, p. 131108, 2007

72. M. Ferrario, D. Alesini, A. Bacci, M. Bellaveglia, R. Boni, M. Boscolo, M. Castellano, E. Chiadroni, A. Cianchi, L. Cultrera, G. Di Pirro, L. Ficcadenti, D. Filippetto, V. Fusco, A. Gallo, G. Gatti, L. Giannessi, M. Labat, B. Mar-chetti, C. Marrelli, M. Migliorati, A. Mo-stacci, E. Pace, L. Palumbo, M. Quat-tromini, C. Ronsivalle, A. R. Rossi, J. Rosenzweig, L. Serafini, M. Serluca, B. Spataro, C. Vaccarezza, C. Vicario. Experimental demonstration of emittance compensation with velocity bunching. // Physical Review Letters: vol. 104, p. 054801,2010

73. A. Cianchi, D. Alesini, A. Bacci, M. Bellaveglia, R. Boni, M. Boscolo, M. Castellano, L. Catani, E. Chiadroni, S. Cialdi, A. Clozza, L. Cultrera, G. Di Pirro, A. Drago, A. Esposi-to, M. Ferrario, L. Ficcadenti at all. High brightness electron beam emittance evolution measurements in an rf photoinjector. // Physical Review Special Topics - Accelerators and Beams: vol. 11, p. 032801, 2008

74. M. Ferrario, D. Alesini, A. Bacci, M. Bellaveglia, R. Boni, M. Boscolo, M. Castellano, L. Catani, E. Chiadroni, S. Cialdi, A. Cianchi, A. Clozza, L. Cul-trera, G. Di Pirro, A. Drago, A. Esposito, L. Ficcadenti, D. Filippetto at all. Direct measurement of the double emittance minimum in the beam dynamics of the SPARC high brightness photo injector. // Physical Review Letters: vol. 99,234801,2007

75. M. Boscolo, M. Ferrario, C. Vaccarezza, F. Castelli, S. Cialdi. A train of micro bunches for PWFA experiments produced by rf photoinjectors. // International Journal of Modern Physics B: vol. 21, p. 415, 2007

76. M. Ferrario, D. Alesini, A. Bacci, M. Bellaveglia, R. Boni, M. Boscolo, P. Calvani, M. Castellano, E. Chiadroni, A. Cianchi, L. Cultrera, G. Di Pirro, L. Ficcadenti, D. Filippetto, A. Gallo, G. Gatti, L. Giannessi, M. Labate, S. Lupi, B. Marchetti, C. Marrelli, M. Migliorati, A. Mostacci, D. Nicoletti, E. Pace, L. Palumbo, V. Petrillo, M. Quattromini, C. Ronsivalle, A.R. Rossi, J. Rosenzweig, L. Serafini, M. Serluca, B. Spataro, H. Tomi-zawa, C. Vaccarez-za, C. Vicario. Laser comb with velocity bunching: preliminary results at SPARC. // Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A: vol. 637, pp. S43-S46, 2011

77. L. Serafini, D. Alesini, F. Alessandria, A. Bacci, W. Baldeschi, A. Barbini, M. Bellaveglia, S. Bertolucci, R. Boni, R. Bonifacio, M. Boscolo, U. Bottigli, F. Broggi, M. Castellano, C.A. Cecchetti, A. Clozza, M. Cola at all. The PLASMONX project for advanced beam physics experiments. // 10th Euro-pean Particle Accelerator Conference, Edinburgh, UK, p. 2439, 2006

78,

79,

80.

81,

82,

83,

84,

85,

86,

87,

88,

89,

90,

91

92,

93.

M. Boscolo, М. Ferrario, S. Reiche. Studies of Gaussian pulse shaping at SPARC. // SPARC-BD-04/002, 2004

I. Boscolo, S. Cialdi, F. Castelli, D. Cipriani. Report 1 PHIN-CARE-JRA2-WP3 second task: pulse shaping. // Fisica della Materia, 2005 J. Billen. PARMELA. // LA-UR-96-1835,1996

M. Ferrario, J.E. Clendenin, D.T. Palmer, J.B. Rosenzweig, L. Serafini. HOMDYN study for the LCLS photo injector. // SLAC-PUB-8400, LCLS-TN-00-04, LNF-00/004 (P), 2000

M. Ferrario, M. Boscolo, L. Picardi, C. Ronsivalle, L. Serafini. Beam dynam-ics study of an RF bunch compressor for high brightness beam injectors. // 8th European Particle Accelerator Conference, Paris, France, pp.1762, 2002

J.B. Rosenzweig, A.M. Cook, M. Dunning, R.J. England, P. Musumeci, M. Bellaveglia, M. Boscolo, L. Catani, A. Cianchi, G.Di Pirro, M. Ferrario, D. Fillipetto, G. Gatti, L. Pa-lumbo, L. Serafini, C. Vicario, S. Jones. Experi-mental testing of dynamically optimized photoelectron beams. // AIP Conference Proceedings: vol. 877, pp. 649-656,2006 T. Plettner. Analysis of laser-driven particle acceleration from planar transparent boundaries. // SLAC-PUB-11800, 2006

Z. Huang, M. Borland, P. Emma, J. Wu, C. Limborg, G. Stupakov, J. Welch. Suppression of microbunching instability in the linac coherent light source. // Physical Review Special Topics - Accelerators and Beams: vol. 7, p. 074401, 2004

J.G. Neumann, R.B. Fiorito, P.G. O'Shea, H. Loos, B. Sheehy, Y. Shen, Z. Wu. Terahertz laser modulation of electron beams. // Journal of Applied Physics: vol. 105, p. 053304, 2009

A.B. Дик, С.Б. Дабагов. Функция распределения электронов захваченных ионным каналом. // Известия ВУЗов. Физика, №12, с. 77,2012

A.V. Dik, A.Z. Ligidov, S.B. Dabagov. Radiation by electrons channeled in a plasma-ion cavity. // Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B: Beam Interactions with Materials and Atoms: vol. 309, p. 210-213, 2013

L. Giannessi, D. Alesini, M. Biagini, M. Boscolo, M. Bougeard, P. Breger, B. Carre, M. Castellano, A. Cianchi, F. Ciocci, E. Chiadroni, A. Clozza, M.E. Couprie, L. Cultrera, G. Dattoli, S. De Silvestri, A. Di Pace, G. Di Pirro, A. Dori, A. Drago, M. Ferrario at all. Seeding experiments at SPARC. // Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A: vol. 593, pp. 132-136,2008

M. Boscolo, M. Ferrario, I. Boscolo, F. Castelli, S. Cialdi, V. Petrillo, R. Bon-ifacio, L. Palumbo, L. Serafini. Seeding the SPARC FEL amplifier. // Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A: vol. 593, pp. 137-142, 2008

M. Labat, O. Tcherbakoff, G. Lambert, D. Garzella, B. Carre, M.E. Couprie. Test of HHG chambers for seeding at SPARC. // Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A: vol. 593, 26-29, 2008

P. Tomassini, A. Giulietti, D. Giulietti, L. A. Gizzi. Thomson backscattering x-rays from ultra-relativistic electron bunches and temporally shaped laser pulses. // Applied Physics B: vol. 80, pp. 419-436, 2005

P. Tomassini, M. Galimberti, A. Giulietti, D. Giulietti, L.A. Gizzi, L. Labate. Spectroscopy of laser-plasma accelerated electrons: A novel concept based on Thomson scattering. // Physics of Plasmas: vol. 10, p. 917,2003

94. R.H. Milbura. Electron scattering by an intense polarized photon field. // Physical Review Letters: vol. 10, pp. 75-77, 1963

95. S.V. Bulanov, M. Yamagiwa, T.Zh. Esirkepov, D.V. Dylov, F.F. Kamenets, N.S. Knyazev, J.K. Koga, M. Kando, Y. Ueshima, K. Saito, D. Wakabayashi. Electron bunch acceleration in the wake wave breaking regime. // Plasma Physics Reports: vol. 32, pp 263-281,2006

96. E.N. Frolov, A.V. Dik, S.B. Dabagov. Dynamics of electrons acceleration in presence of crossed laser field. // Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B: vol. 309, p. 157-161,2013

97. M.I. Mazuritskiy. Synchrotron-based spectroscopy of x-ray channeling through hollow capillary microchannels inside glass plates. // Journal of Synchrotron Radiation: vol. 19:1, pp. 129-131,2012

98. P. Antici, A. Bacci, C. Benedetti, E. Chiadroni, M. Ferrario, A.R. Rossi, L. Lancia, M. Migliorati, A. Mostacci, L. Palumbo, L. Serafini. Laser-driven electron beamlines generated by coupling laser-plasma sources with conventional transport systems. // Journal of Applied Physics: vol. 112, p. 044902, 2012

99. D. Filippetto, M. Bellaveglia, M. Castellano, E. Chiadroni, L. Cultrera, G.Di Pirro, M. Ferrario, L. Ficcadenti, A. Gallo, G. Gatti, E. Pace, C. Vaccarezza, C. Vicario, A. Bacci, A.R. Rossi, L. Serafini, A. Cianchi, B. Marchetti, L. Giannessi, M. Labat, M. Quattromi-ni, C. Ronsivalle, C. Marrelli, M. Migliorati, A. Mostacci, L. Palumbo, M. Serluca. Phase space analysis of ve-locity bunched beams. // Physical Review Special Topics - Accelerators and Beams: vol. 14, p. 092804, 2011

100. E. Chiadroni, A. Bacci, M. Bellaveglia, M. Boscolo, M. Castellano, L. Cul-trera, G.Di Pirro, M. Ferrario, L. Ficcadenti, D. Filippetto, G. Gatti, E. Pace, A.R. Rossi, C. Vaccarezza, L. Catani, A. Cianchi, B. Marchetti, A. Mostac-ci, L. Palumbo, C. Ronsivalle, A.Di Gaspare, M. Ortolani, A. Perucchi, P. Calvani, O. Limaj, D. Nicoletti, S. Lupi. The SPARC linear accelerator based terahertz source. // Applied Physics Letters: vol. 102, p. 094101,2013

101. D. Filippetto, M. Bellaveglia, E. Chiadroni, A. Gallo, A. Mostacci, A. Cianchi, B. Marchetti, C. Ronsivalle. High brightness beam measurement techniques and analysis at SPARC. // The 1st International Particle Accel-erator Conference, IPAC'10 (Kyoto). 06 Beam Instrumentation and Feed-back, T03 Beam Diagnostics and Instrumentation, p. MOPD099, pp. 939-941, 2010

102. C. Ronsivalle, L. Giannessi, M. Quattromini, M. Ferrario, L. Ficcadenti, D. Filippetto, V. Fusco, B. Marchetti, M. Migliorati, A. Mostacci, L. Palumbo, C. Vaccarezza, A. Cianchi, A. Bacci, A.R. Rossi, L. Serafini. Simulations of the emittance compensation in pho-toinjectors and comparison with SPARC measurements. // Proceedings of EPAC08. 05 Beam Dynamics and Electro-magnetic Fields, D01 Beam Optics - Lattices, Correction Schemes, Transport, Genoa, Italy, p. MOZAGOl, pp. 21-25,2008

103. Eric R. Colby. Simulation of high-brightness electron photoinjectors. // American Institute of Physics Conference Proceedings: vol. 391, pp. 45-50, 1996

104. L. Poletto, S. Bonora, M. Pascolini, P. Villoresi. Instrumentation for analysis and utilization of extreme-ultraviolet and soft x-ray high-order harmonics. // Review of Scientific Instruments: vol. 75, p. 4413, 2004

105

106

107

108

109

110

111.

112.

113

114

115

116

117

118

119

120.

121.

122,

Carl B. Schroeder, Claudio Pellegrini, Sven Reiehe. Chirped beam two stage free electron laser for high power femtosecond x-ray pulse generation. // Journal of the Optical Society of America B: vol. 19, №8,2002

S. Reiche. GENESIS 1.3: a fully 3D time-dependent FEL simulation code. // Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A: vol. 429, pp. 243-248, 1999 H. Tsui. Superradiant free-electron lasers in the high-gain strong pump regime. // Physics of Plasmas. Physics of Fluids B: vol 5, p. 3808, 1993

P. Salieres, B. Carre, Le DerofT, F. Grasbon, G.G. Paulus, H. Walther, R. Kopold, W. Becker, D.B. Miloshevich, A. Sanpera, M. Lewenstein. Feynman's path integral approach for intense laser atom interactions. // Science: vol. 292, pp. 902-905, 2001 Francisco J. Duarte. Multiple-prism grating solid-state dye laser oscillator: optimized architecture. // Applied Optics: vol. 38, pp. 6347-6349, 1999

H.S. Albrecht, J. Kleinschmidt, D.V. Lap, T. Schroder, P. Heist. Single shot measurement of ultraviolet and visible femtosecond pulses using the optical Kerr effect. // Applied Optics: vol. 32, pp. 6659-6663, 1993

K.L. Bane, M. Sands. A wake field of very short bunches in an accelerating cavity. // Part Accel 25, 73 SLAC-PUB-4441, C87/08/18, 1990

L Palumbo, Vittorio G Vaccaro, M. Zobov. Wake fields and impedance. // In: CERN Accelerator School, CERN 95-06, 1995

Y. H. Chin. Advances and applications of ABCI. // Proceedings of International Conference on Particle Accelerators, 1993

C. Altucci, R. Bruzzese, C. de Lisio, M. Nisoli, S. Stagira, S. De Silvestri, O. Svelto, A. Boscolo, P. Ceccherini, L. Poletto, G. Tondello, P. Villoresi. Gas medium ionization and harmonic wavelength tenability in high order harmonic generation with laser pulses. // Laser and Particle Beams: vol. 18, pp. 477-482, 2000

L. Poletto, A. Boscolo, G. Tondello. Optical performances and characterization of a EUV and soft X-ray test facility. // SPIE Proceedings: vol. 3764, pp. 94-102, 1999 L. Poletto, G. Tondello. Spherical grating monochromator with variable line spaced grating for synchrotron radiation. // Applied Optics: vol. 39, pp. 5671-5678, 2000 K. Kondratenko, E. Saldin. Generating of coherent radiation by a relativistic electron beam in an undulator. // Part Accel: vol. 10, pp. 207-216, 1980

H. Haus. Noise in free-electron laser amplifier. // IEEE Journal of Quantum Electronics: vol. 17, pp. 1427, 1981

G. Dattoli, A. Marino, A. Renieri, F. Romanelli. Progress in the hamiltonian picture of the free-electron laser. // IEEE Journal of Quantum Electronics: vol. 17, pp. 1371-1387, 1981

R. Bonifacio, C. Pellegrini, L.M. Narducci. Collective instabilities and high-gain regime

in a free electron laser. // Optics Communications: vol. 50, pp. 373-378, 1984

K.J. Kim. An analysis of self-amplified spontaneous emission. //Nuclear Instruments and

Methods in Physics Research Section A: vol. 250, pp. 396-403, 1986

S.V. Milton, E. Gluskin, N.D. Arnold, C. Benson, W. Berg, S.G. Biedron, M. Borland,

Y.C. Chae, R.J. Dejus, M.W. Den Hartog, B. Deriy, M. Erd-mann, Y.I. Eidelman, M.W.

Hahne, Z. Huang, K.J. Kim, J.W. Lewellen, Y. Li, A.H. Lumpkin, O. Makarov, E.R.

Moog, A. Nassiri, V. Sajaev, R. Soli-day, B.J. Tieman, E.M. Trakhtenberg, G. Travish,

I.B. Vasserman, G. Wiemerslage, B.X. Yang, N.A. Vinokurov, X. J. Wang. Exponential

gain and saturation of a self-amplified spontaneous emission free electron laser. // Science: vol. 292, p. 2037, 2001

123. V. Ayvazyan, N. Baboi, I. Bohnet, R. Brinkmann, M. Castellano, P. Castro, L. Catani, S. Choroba, A. Cianchi, M. Dohlus, H.T. Edwards, B. Faatz, A.A. Fateev, J. Feldhaus, K. Fottmann, A. Gamp,4 T. Garvey, H. Genz, Ch. Gerth, V. Gretchko, B.Grigoryan, U. Hahn, C. Hessler, K. Honkavaara at all. New powerful source for coherent VUV radiation: demonstration of exponential growth and saturation at the TTF free-electron laser. // European Journal of Physics D: vol. 20, pp. 149-156, 2002

124. A. Murokh, R. Agustsson, M. Babzien, I. Ben-Zvi, L. Bertolini, K. van Bib-ber, R. Carr, M. Cornacchia, P. Frigola, J. Hill, E. Johnson, L. Klaisner, G.Le Sage, M. Libkind, R. Malone, H.D. Nuhn, C. Pellegrini, S. Reiche, G. Rakowsky, J. Rosenzweig, R. Ruland, J. Skaritka, A. Toor, A. Tremaine, X. Wang, V. Yakimenko. Properties of the ultrashort gain length, self-amplified spontaneous emission free electron laser in the linear regime and saturation. // Physical Review E: vol. 67, p. 066501,2003

125. V. Ayvazyan, N. Baboi, I. Bohnet, R. Brinkmann, M. Castellano, P. Castro, L. Catani, S. Choroba, A. Cianchi, M. Dohlus, H.T. Edwards, B. Faatz, A.A. Fateev, J. Feldhaus, K. Fottmann at all. Generation of GW radiation pulses from a VUV free-electron laser operating in the femtosecond regime. // Physical Review Letters: vol. 88, p. 104802, 2002

126. T. Shintake, H. Tanaka, T. Hara, T. Tanaka, K. Togawa, M. Yabashi, Y. Otake, Y. Asa-no, T. Fukui, T. Hasegawa, A. Higashiya, N. Hosoda, T. Inagaki, S. Inoue, Y. Kim, M. Kitamura, N. Kumagai, H. Maesaka, S. Mat-sui, M. Nagasono, T. Ohshima, T. Sakurai, K. Tamasaku, Y. Tanaka, T. Tanikawa, T. Togashi, S. Wu, H. Kitamura, T. Ishikawa, T. Asaka, T. Bizen, S. Goto, T. Hirono, M. Ishii, H. Kimura, T. Kobayashi, T. Masuda, T. Matsushita, X. Marechal, H. Ohashi, T. Ohata, K. Shirasawa, T. Takagi, S. Takahashi, M. Takeuchi, R. Tanaka, A. Yamashita, K. Yanagida, C. Zhang. Stable operation of a self-amplified spontaneous-emission free-electron laser in the extremely ultraviolet region. // Physical Review Special Topics - Ac-celerators and Beams: vol. 12, p. 070701,2009

127. P. Emma, R. Akre, J. Arthur, R. Bionta, C. Bostedt, J. Bozek, A. Brach-mann, P. Bucks-baum, R. Coffee, F.J. Decker, Y. Ding, D. Dowell, S. Edstrom, A. Fisher, J. Frisch, S. Gilevich, J. Hastings, G. Hays, Ph. Hering, Z. Huang, R. Iverson, H. Loos, M. Messerschmidt, A. Miahnahri, S. Moeller, H.-D. Nuhn, G. Pile, D. Ratner, J. Rzepiela, D. Schultz, T. Smith, P. Stefan, H. Tompkins, J. Turner, J. Welch, W. White, J. Wu, G. Yocky, J. Galayda. First lasing and operation of an angstrom wavelength free electron laser. // Nature Photonics: vol. 4, pp. 641-647,2010

128. L. Poletto, G. Tondello, P. Villoresi. High order laser harmonics detection in the EUV and soft x-ray spectral regions. // Review of Scientific Instruments: vol. 72, p. 2868, 2001

129. L. Serafini, M. Ferrario. Velocity bunching in photoinjectors. // AIP Con-ference Proceedings: vol. 581, pp. 87-106, 2001

130. L. Serafini, J.B. Rosenzweig. Envelope analysis of intense relativistic qua-silaminar beams in rf photoinjectors: mA theory of emittance compensation. // Physical Review E: vol. 55, pp. 7565-7590, 1997

131. P. Piot, L. Carr, W.S. Graves, H. Loos. Subpicosecond compression by velocity bunching in a photoinjector. // Physical Review Special Topics - Accelerators and Beams: vol. 6, p. 033503, 2003

132. D. Alesini, E. Chiadroni, M. Castellano, L. Cultrera, G.Di Pirro, M. Ferrario, D. Filippet-to, G. Gatti, L. Ficcadenti, E. Pace, C. Vaccarezza, C. Vicario, B. Marchetti, A. Cianchi, A. Mostacci, C. Ronsivalle. Sliced beam parameter measurements. // Proceedings of DI-PAC 2009, 03 Time Resolved Diagnostics and Synchronization, p. TUOAOl, pp. 146150,2009

133. L. Ficcadenti, A. Mostacci, L. Palumbo, D. Alesini, G.Di Pirro, C.Vaccarezza, J.B. Rosenzweig. RF measurements results of the final brazed SPARC RF deflector. // Proceedings of the 16th IEEE International Pulsed Power Conference, Albuquerque, p. FRPMN030, pp. 3994-3996, 2007

134. J.R. Pierce. Traveling wave tubes. // The bell System technical journal: vol. XXIX, №1, 1950

135. L. Giannessi. Overview of PERSEO, a system for simulating FEL dynamics in MATHCAD. // Proceedings of FEL 2006, FEL Theory, BESSY, Berlin, Germany, p. MOPPH026, pp. 91-91, 2006

136. H. P. Freund. Time dependent simulation of free-electron laser amplifiers and oscillators. // Physical Review Special Topics - Accelerators and Beams: vol. 8, p. 110701, 2005

137. H.P. Freund, S.G. Biedron, S.V. Milton. Nonlinear harmonic generation in free electron lasers. // IEEE Journal of Quantum Electronics: vol. 36, pp. 275-281, 2000

138. W. Fawley. Algorithm for loading shot noise microbunching in multidimensional, free electron laser simulation codes. // Physical Review Special Topics - Accelerators and Beams: vol. 5, p. 070701, 2002

139. Z. Huang, K.J. Kim. Review of x-ray free-electron laser theory. // Physical Review Special Topics - Accelerators and Beams: vol. 10, p. 034801,2007

140. H.P. Freund, L. Giannessi, W.H. Miner. The effect of shot noise on the startup of the fundamental and harmonics in free electron lasers. // Journal of Applied Physics: vol. 104, p. 123114,2008

141. G. Dattoli, P.L. Ottaviani, S. Pagnutti. Booklets for FEL design - a collec-tion of practical formulae. // Published by ENEA-Edizioni Scientifiche (Frascati), Rome, Italy, 2008

142. G. Dattoli, P. Ottaviani, S. Pagnutti. Parsifel and the analysis of SPARC experimental results. // SPARC FEL 09 006,2009

143. P. Corkum, F. Krausz. Attosecond science. // Nature Physics 3, p. 381,2007

144. H.N. Chapman, A. Barty, M.J. Bogan, S. Boutet, M. Frank, S.P. Hau-Riege, S. Mar-chesini, B.W. Woods, S. Bajt, W.H. Benner, R.A. London, E. Plönjes, M. Kuhlmann, R. Treusch, S. Düsterer, T. Tschentscher, J.R. Schneider, E. Spiller, T. Möller, C. Bostedt, M. Hoener, D.A. Shapiro, K.O. Hodgson, D. van der Spoel, F. Burmeister, M. Bergh, C. Caleman, G. Huldt, M.M. Seibert, F.R.N.C. Maia, R.W. Lee, A. Szokel, N. Timneanu, J. Hajdu. Femtosecond diffractive imaging with a soft-X-ray free electron laser. // Nature Physics 2, p. 839, 2006

145. A. Barty, S. Boutet, M.J. Bogan, S. Hau-Riege, S. Marchesini, K. Sokolowski-Tinten, N. Stojanovic, R. Tobey, H. Ehrke, A. Cavalleri, S. Düsterer, M. Frank, S. Bajt, B.W. Woods, M.M. Seibert, J. Hajdu, R. Treusch, H.N. Chapman. Ultrafast single shot diffraction imaging of nanoscale dynamics. // Nature Photonics 2, pp. 415-419, 2008

146. L.H. Yu, L. DiMauro, A. Doyuran, W.S. Graves, E.D. Johnson, R. Heese, S. Krinsky, H. Loos, J.B. Murphy, G. Rakowsky, J. Rose, T. Shaftan, B. Sheehy, J. Skaritka, X.J. Wang,

147.

148.

149,

150.

151.

152,

153,

154,

155,

156.

157,

158,

159,

160,

Z. Wu. First ultraviolet high-gain harmonic-generation free electron laser. // Physical Review Letters: vol. 91, p. 074801, 2003

L.H. Yu, M. Babzien, I.Ben Zvi, L.F. DiMauro, A. Doyuran, W. Graves, E. Johnson, S. Krinsky, R. Malone, I. Pogorelsky, J. Skaritka, G. Rakowsky, L. Solomon, X.J. Wang, M. Woodle, V. Yakimenko, S. G. Biedron, J. N. Galayda, E. Gluskin, J. Jagger, V. Sajaev, I. Vasserman. High-gain harmonic generation free electron laser. // Science: vol. 289, pp. 932-934, 2000

I. Boscolo, V. Stagno. The converter and the transverse optical klystron. // II Nuovo Cimento B: vol. 58, pp. 267-285, 1980

G. Dattoli, P. L. Ottaviani. Design considerations for x-ray free electron lasers. // Journal of Applied Physics: vol. 86, p. 5331,1999

R. Bonifacio, F. Casagrande, G. Cerchioni, L. de Salvo Souza, P. Pierini, N. Piovella. Physics of the high gain FEL and superradiance. // La Rivista del Nuovo Cimento: vol. 13, pp 1-69,1990

L. Giannessi, P. Musumeci, S. Spampinati. Nonlinear pulse evolution in seeded free-electron laser amplifiers and in free-electron laser cascades. // Journal of Applied Physics: vol. 98, p. 043110, 2005

T. Watanabe, X.J. Wang, J.B. Murphy, J. Rose, Y. Shen, T. Tsang, L. Gian-nessi, P. Musumeci, S. Reiche. Experimental characterization of superradiance in a single pass high gain laser seeded free electron laser amplifier. // Physical Review Letters: vol. 98, p. 034802, 2007

D. Xiang, G. Stupakov. Echo-enabled harmonic generation free electron la-ser. // Physical Review Special Topics - Accelerators and Beams: vol. 12, p. 030702,2009 A. Zholents, G. Penn. Obtaining two attosecond pulses for X-ray stimulated Raman spectroscopy. // Nuclear Instruments and Methods in Physics Re-search Section A: vol. 612, pp. 254-259,2010

P. Emma, K. Bane, M. Cornacchia, Z. Huang, H. Schlarb, G. Stupakov, D. Walz. Femtosecond and sub-femtosecond X-Ray pulses from a self-amplified spontaneous emission based free electron laser. // Physical Review Letters: vol. 92, p. 074801, 2004 A. A. Zholents, W.M. Fawley. Proposal for Intense attosecond radiation from an X-Ray free electron laser. // Physical Review Letters: vol. 92, p. 224801, 2004 S. Reiche, P. Musumeci, C. Pellegrini, J.B. Rosenzweig. Development of ul-tra-short pulse, single coherent spike for SASE X-ray FELs. // Nuclear In-struments and Methods in Physics Research Section A: vol 593, pp. 45-48, 2008

J.B. Rosenzweig, D. Alesini, G. Andonian, M. Boscolo, M. Dunning, L. Faillace, M. Fer-rario, A. Fukusawa, L. Giannessi, E. Hemsing, G. Marcus, A. Marinelli, P. Musumeci, B. O'Shea, L. Palumbo, C. Pellegrini, V. Pe-trillo, S. Reiche, C. Ronsivalle, B. Spataro, C. Vaccarezza. Generation of ultra-short, high brightness electron beams for single-spike SASE FEL operation. // Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A: vol. 593, pp. 39-44, 2008

M. Boscolo, M. Ferrario, I. Boscolo, F. Castelli, S. Cialdi, V. Petrillo, R. Bonifacio, L. Palumbo, L. Serafini. Single spike operation in SPARC SASE-FEL. // Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A: vol. 593, pp. 137-142, 2008 V. Petrillo, I. Boscolo, A. Bacci, M. Boscolo, M. Ferrario, M. Serluca, L. Giannessi, C. Ronsivalle. Analysis of single-spike FEL visible radiation from three dimensional and re-

alistic beams. // Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A: vol. 621, pp. 1-14, 2010

161. Y. Ding, A. Brachmann, F.J. Decker, D. Dowell, P. Emma, J. Frisch, S. Gilevich, G. Hays, Ph. Hering, Z. Huang, R. Iverson, H. Loos, A. Miahnahri, H.D. Nuhn, D. Ratner, J. Turner, J. Welch, W. White, J. Wu. Measurements and simulations of ultralow emittance and ultra-short electron beams in the linac coherent light source. // Physical Review Letters: vol. 102, p. 254801, 2009

162. E.L. Saldin, E.A. Schneidmiller, M.V. Yurkov. Self-amplified spontaneous emission FEL with energy-chirped electron beam and its application for generation of attosecond x-ray pulses. // Physical Review Special Topics - Accelerators and Beams: vol. 9, p. 050702, 2006

163. J.R. Pierce. Traveling wave tubes. // New York: D. Van Nostrand Company, Inc., 1950

164. S.J. Hahn, J. K. Lee. Nonlinear short-pulse propagation in a free electron la-ser. // Physical Review E: vol. 48, pp. 2162-2171, 1993

165. L. Giannessi, A. Bacci, M. Bellaveglia, F. Briquez, M. Castellano, E. Chi-adroni, A. Cianchi, F. Ciocci, M. E. Couprie, L. Cultrera, G. Dattoli, D. Fil-ippetto, M. Del Franco, G. Di Pirro, M. Ferrario at all. Self-amplified spontaneous emission free electron laser with an energy chirped electron beam and undulator tapering. // Physical Review Letters: vol. 106, p. 144801,2011

166. C. Vaccarezza, L. Giannessi, A. Petralia, G. Dattoli, F. Ciocci, M. Del Fran-co, M. Quat-tromini, C. Ronsivalle, E. Sabia, I. Spassovsky, V. Surrenti, D. Filippetto, G. Di Pirro, G. Gatti, M. Bellaveglia, D. Alesini, M. Castellano at all. SPARC operation in seeded and chirped mode. // The 32nd International Free Electron Laser Conference - Hilton Malmo City, Sweden, p. MOOAI4, 2010

167. M. Ferrario, D. Alesini, M. Bellaveglia, M. Benfatto, R. Boni, M. Boscolo, M. Castellano, E. Chiadroni, A. Clozza, L. Cultrera, G. Di Pirro, A. Drago, A. Esposito, L. Ficcaden-ti at all. Recent results of the SPARC FEL experiments. // The 31st International Free Electron Laser Conference FEL 2009, Liverpool, United Kingdom, p. THOBOl, 2009

168. L. Giannessi, A. Petralia, G. Dattoli, F. Ciocci, M. Del Franco, M. Quat-tromini, C. Ronsivalle, E. Sabia, I. Spassovsky, V. Surrenti, D. Filippetto, G. Di Pirro, G. Gatti, M. Bellaveglia, D. Alesini at all. Experiments at SPARC: seeding with harmonics generated in gas. // The 32nd International Free Electron Laser Conference - Hilton Malmo City, Sweden, p. TUPB18,2010

169. J. Wu, J.B. Murphy, P.J. Emma, X. Wang, T. Watanabe, X. Zhong. Interplay of the chirps and chirped pulse compression in a high-gain seeded free-electron laser. // Journal of the Optical Society of America B: vol. 24, pp. 484-495, 2007

170. J. Miao, K.O. Hodgson, T. Ishikawa, C.A. Larabell, M. A. Le Gros, Y. Ni-shino. Imaging whole Escherichia coli bacteria by using single-particle x-ray diffraction. // Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America: vol. 100, №1, pp. 110-112, 2003

171. K. J. GafTney, H. N. Chapman. Imaging atomic structure and dynamics with ultrafast x-ray scattering. // Science: vol. 316, pp. 1444-1448, 2007

172. R. Neutze, R. Wouts, D.V. der Spoel, E. Weckert, J. Hajdu. Potential for bio molecular imaging with femtosecond x-ray pulses. // Nature: vol. 406, pp. 752-757, 2000

173.

174.

175.

176.

177.

178,

179

180,

181

182,

183,

184

185.

186

L. Young, E. P. Kanter, B. Krassig, Y. Li, A.M. March, S.T. Pratt, R. Santra, S.H. Southworth, N. Rohringer, L.F. Di Mauro, G. Doumy, C.A. Roedig, N. Berrah, L. Fang, M. Hoener, P.H. Bucksbaum, J.P. Cryan, S. Ghimire, J.M. Glownia, D.A. Reis, J.D. Bo-zek, C. Bostedt, M. Messerschmidt. Femtosecond electronic response of atoms to ultraintense x-rays. // Nature: vol. 466, pp. 56-61, 2010

G. Bohm, G. Zech. Introduction to statistics and data analysis for physicists. // DESY, 2010

E.L. Saldin, E.A. Schneidmiller, M.V. Yurkov. Statistical properties of radi-ation from VUV and X-ray free electron laser. // Optics Communications: vol. 148, pp. 383-403, 1998

R. Brinkmann. The European XFEL Project. // The 28th International Free Electron Laser Conference - BESSY, Berlin (Germany), p. MOBAU03, 2006 R. Bonifacio, L. De Salvo, P. Pierini, N. Piovella, C. Pellegrini. Spectrum, temporal structure, and fluctuations in a high-gain free electron laser starting from noise. // Physical Review Letters: vol. 73, pp. 70-73, 1994

L.H. Yu. Generation of intense uv radiation by subharmonically seeded single pass free-electron lasers. // Physical Review A: vol. 44, pp. 5178-5193, 1991 M. Lewenstein, P. Balcou, M.Yu. Ivanov, A. L'Huillier, P.B. Corkum. Theory of high harmonic generation by low-frequency laser fields. // Physical Review A: vol. 49, pp. 2117-2132, 1994

J. Seres, E. Seres, A.J. Verhoef, G. Tempea, C. Streli, P. Wobrauschek, V. Yakovlev, A. Scrinzi, C. Spielmann, F. Krausz. Laser technology: Source of coherent kiloelectronvolt x-rays. // Nature: vol. 433, p. 596, 2005

M. Ferray, A. L'Huillier, X.F. Li, L.A. Lompre, G. Mainfray. C. Manus. Multiple harmonic conversion of 1064 nm radiation in rare gases. // Journal of Physics B: Atomic, Molecular and Optical Physics: vol. 21, №3, pp. 31-35,1988

A. McPherson, G. Gibson, H. Jara, U. Johann, T.S. Luk, I.A. Mclntyre, K. Boyer, C.K. Rhodes. Studies of multiphoton production of vacuum ultraviolet radiation in the rare gases. // Journal of the Optical Society of America B: vol. 4, pp. 595-60, 1987 D Garzella, T Hara, B Carre, P Salieres, T Shintake, H Kitamura, M.E Couprie. Using VUV high-order harmonics generated in gas as a seed for single pass FEL. // Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A: vol. 528, pp. 502-505, 2004 G. Lambert, T. Hara, D. Garzella, T. Tanikawa, M. Labat, B. Carre, H. Kitamura, T. Shintake, M. Bougeard, S. Inoue, Y. Tanaka, P. Salieres, H. Merdji, O. Chubar, O. Go-bert, K. Tahara, M.E. Couprie. Injection of har-monics generated in gas in a free-electron laser providing intense and coher-ent extreme-ultraviolet light. // Nature Physics: vol. 4, pp. 296-300, 2008

L. Giannessi, D. Alesini, P. Antici, A. Bacci, M. Bellaveglia, R. Boni, M. Boscolo, F. Briquez, M. Castellano, L. Catani, E. Chiadroni, A. Cianchi, F. Ciocci, A. Clozza at all. Self-amplified spontaneous emission for a single pass free electron laser. // Physical Review Special Topics - Accelerators and Beams: vol. 14, p. 060712,2011 M. Quattromini, F. Ciocci, G. Dattoli, M. Del Franco, A. Doria, G.P. Gal-lerano, L. Giannessi, E. Giovenale, A. Lo Bue, G. L. Orlandi, A. Petralia, P. Rossi, L. Semeraro, I. Spassovsky, V. Surrenti, A. Dipace, E. Sabia. Magnetic measurement system for the

SPARC insertion devices. // The 11th biennial European Particle Accelerator Conference, EPAC'08, Genoa, Italy, p. WEPC124, 2008

187. O. Tcherbakoff, M. Labat, G. Lambert, D. Garzella, M. Bougeard, P. Breger, P. Monchicourt, H. Merdji, P. Salieres, B. Carre, M.E. Couprie, A. Doria, L. Giannessi. Seeding SPARC facility with harmonic generation in gases: pre-liminary tests of the harmonic generation in gas chamber. // Proceedings of EPAC 2006, 02 Synchrotron Light Sources and FELs, A06 Free Electron Laser. Edinburgh, Scotland, p. MOPCH003, 2006

188. J.M Ortega, M. Billardon, Y. Lapierre, P. Elleaume, B. Girard. Ultraviolet coherent generation from an optical klystron. // IEEE Journal of Quantum Electronics: vol. 21, pp. 909-919, 1985

189. M. Labat, N. Joly, S. Bielawski, C. Szwaj, C. Bruni, M.E. Couprie. Pulse splitting in short wavelength seeded free electron lasers. // Physical Review Letters: vol. 103, p. 264801,2009

190. L. Giannessi. Simulation codes for high brightness electron beam free-electron laser experiments. // Physical Review Special Topics - Accelerators and Beams: vol. 6, p. 114802,2003