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赵夔

射频超导加速器及自由电子激光

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姓名：赵夔
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担任导师情况：
学位：
学术头衔：

博士生导师，
职称：-
学科领域：

数理科学
研究兴趣：射频超导加速器及自由电子激光

个人简介

赵夔，1967年毕业于清华大学工程物理系，1968年至1978年核工业部西南物理所，1978年至1981年北京大学技术物理系研究生，1981年底留校任教，1984年9月至1986年底美国纽约州立大学石溪分校访问工作。自1968年以来长期在核技术及应用领域从事科研工作，近二十年来，主要研究领域是射频超导加速器及自由电子激光。1988年起，在国家863计划支持下，负责组建了具有较高水平的射频超导实验室，在国内首次成功的进行了纯铌加速腔的超导实验，后又研制成功国产化纯铌超导加速腔，使我国超导加速器的关键技术有了突破性进展。在此基础上，进一步开展了激光驱动高亮度注入器和新型超导腔的研制攻关，九五期间，坚持创新，独立自主的研制成功铜铌溅射超导腔和用于束线上的恒温器，由此建成国内第一台超导加速装置，并于2001年初在超导状态下进行了质子束加速，实现了我国超导加速器载束加速的"零"的突破，为原子能院串列加速器升级工程预研做出贡献。2000年提出了"DC-SC光阴极注入器"，被国内外专家评为具有创新概念的高平均流强注入器，在国家自然科学基金、学校985工程的进一步支持下，建成由皮秒激光器、超高真空光阴极制备室、大功率微波源、DC-SC超导加速段、束测装置等多项高技术集成的超导型光阴极注入器，2003年底调试获得了高平均流强电子束流，2004年通过基金委专家组验收。1997年以来，开展新一代辐射光源的研究，研究目标是超高亮度、超短时间结构、超短波长的X激光的获得，研究方向是SASE-FEL（自放大自发辐射自由电子激光）。2002年12月承担973计划"基于超导加速器的SASE自由电子激光的关键物理及技术问题的研究"项目，出任首席科学家。

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2006-08-07

【期刊论文】The high-brightness ultra-short pulsed electron beam source at Peking University

赵夔， Kui Zhao*， Yin-E Sun， BaoCheng Zhang， Lifang Wang， Rongli Geng， Jiankui Hao， Yuxing Tang， Xi Yang， Yunchi Zhang， Yu Chen， Zhitao Yang， Jiaer Chen

Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A 407(1998)322-326，-0001，（）：

-1年11月30日

摘要

In this paper the characteristics of an ongoing new high-brightness ultra-short pulsed electron beam source in Peking University is reported. The results of the experiment on the DC laser-driven electron gun are shown, together with the preparation of the photo-cathode, which has a much improved performance. Based on these achievements the new electron source will adopt a superconducting accelerating section, thus it is expected to obtain electron beams of 1-2MeV as a first step, and it is expected to reach a higher energy range in the future.

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2006-08-07

【期刊论文】Experimental investigations of DC-SC photoinjector at Peking University☆

赵夔， Rong Xiang， Yuantao Ding， Kui Zhao*， Xiangyang Lu， Shengwen Quan， Baocheng Zhang， Lifang Wang， Senlin Huang， Lin Lin， Jia'er Chen

Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A 528(2004)321-325，-0001，（）：

-1年11月30日

摘要

We report the progress of the DC-SC photoinjector at Peking University. This is a compact electron gun integrating a DC Pierce gun with a 1.3GHz superconducting cavity. The photoinjector is designed to provide an electron beam having an average current of 1mA with the energy of 2.61MeV and normalized rms transverse emittance of 3mmmrad. The test facility has been completely installed in our laboratory. The photocathode preparation chamber can produce Cs2Te and Cs3Sb cathodes, and the laser system can provide laser pulses with 532 or 266nm wavelength at an 81.25MHz repetition rate. The timing jitter of less than 1 ps between the laser and RF power has been achieved by using a timing stabilizer. A new method using ‘‘duo image pattern’’ of Cherenkov radiation will be commissioned to measure beam emittance. This paper summarizes some of the ongoing experimental activities.

Photoinjector， Superconducting cavity， FEL

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2006-06-21

【期刊论文】计算机断层扫描在“双成像法”测量束流二维相空间中的应用*

赵夔，谷安佳，赵夔丁，原涛，张保澄，全胜文，陈佳洱

高能物理与核物理，2002，27（5）：456～459，-0001，（）：

-1年11月30日

摘要

文中分析了利用计算机断层扫描（CT）测量束流二维相空间的物理原理，并从数学上证明了现有方法（CT+四极铁磁场扫描）存在Radon变换角度空档，需要假设某一束流模型进行插值，图像重建的精度不高甚至失真；而结合Cerenkov辐射“双成像法”，可以同时得到束流横向剖面和散角分布的Radon投影，从而将Radon变换角的范围扩展到完整的0-文中以一个不对称的束流二维相空间分布为例，给出了计算机模拟实验结果，检验了该新方法进行束流二维相空间图像重建的高精度性和可行性。

Cerenkov辐射"，双成像法"，，计算机断层扫描(， CT)，， Radon变换，图像重建，束流二维相空间

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2006-06-21

【期刊论文】RESEARCH ON PEKING UNIVERSITY SUPERCONDUCTING ACCELERATOR FACILITY (PKU-SCAF)*

赵夔， K. Zhao*， S.W. Quan， X.Y. Lu， J.K. Hao， B.C Zhang， Y.L. Hu， L.F. Wang， R. Xiang， F. Zhu， J.J. Zhuang， J.E. Chen

，-0001，（）：

-1年11月30日

摘要

Peking University Superconducting Accelerator Facility (PKU-SCAF) is under development now. This facility is mainly composed of a DC-SC photocathode injector and a main accelerator with 9-cell cavity. It will provide high quality electron beams with 1 mA

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2006-06-21

【期刊论文】Experimental investigations of DC-SC photoinjector at Peking University☆

赵夔， Rong Xiang， Yuantao Ding， Kui Zhao*， Xiangyang Lu， Shengwen Quan， Baocheng Zhang， Lifang Wang， Senlin Huang， Lin Lin， Jia'er Chen

Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A 528 (2004) 321-325，-0001，（）：

-1年11月30日

摘要

Photoinjector， Superconducting cavity， FEL

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2006-06-01

【期刊论文】计算机断层的描的“双成像法”测量束流二维相空间中的应用*

赵夔， GU An-Jia， ZHAO Kui， DING Yuan-Tao， ZHANG Bao-Cheng， QUAN Sheng-Wen， CHEN Jia-Er

高能物理与核物理，2003，27（5）：455～459，-0001，（）：

-1年11月30日

摘要

文中分析了利用计逄机断层扫描（CT）测量束流二维相空间的物理原理，并从数学上证明了现有方法（CT+四极铁磁场扫描）存在Radon变换角度空档，需要假设某一束流模型进行插值，图像重建的精度不高甚至失真；而结合Cerenkov辐射“双成像法”，可以同时得到束流横向剖面和散角分布Radon投影，从而将Radon变换角的范围扩展到完整的O-π。方中以一个不对称的束流二维相空间分布为例，给出了计算机模拟实验结果，检验了该新方法进行束流二维相空间图像重建的主精席性可行性。

Cerenkov辐射"，双成像法"，计算机断层扫描 (， CT)， Radon变换图像重建束流二维相空间

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2006-05-31

【期刊论文】一种紧凑型激光同步辐射光源的初步设计及应用前景*

赵夔， DING Yuan-tao， ZHAO Kui， QUAN Sheng-wen， ZHANG Bao-cheng， GU An-jia， CHEN Jia-er

强激光与粒子束，2004，16（5）：667-671，-0001，（）：

-1年11月30日

摘要

激光与相对论电子柬的康普顿散射可产生高亮度、超短脉冲、辐射波长可调、峰值亮度高的准单色、极化x射线。这是一种新型的激光同步辐射光源，以其造价低、小型紧凑等特点受到人们的重视，成为当前研究的热点。介绍了激光同步辐射光源的性质和特点，对利用北京大学超导加速器装置的电子柬产生激光同步辐射进行了初步计算和设计，该波段x射线显示出了诱人的应用前景。

激光同步辐射光源，超导加速器，康普顿散射，超腔

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2006-05-31

【期刊论文】新型注铯镁金属光阴极的实验研究*

赵夔， TANG Yu-XING， ZHAO KUN， HAO JAN KUI， WANG LI-FANG， QUAN SHENG-WEN， YANG XI， ZHANG YU-CHI， ZHANG BAO CHENG， ZHAO KUl

物理学报，2000，49（5）：1002-1005，-0001，（）：

-1年11月30日

摘要

报道了用于激光驱动高亮度注入器的新型光阴极的实验研究。用铯离子注入的方法得到丁在镁基底上的掺铯台盒光阴极，研究了注入、溅射及光电发射的机制和参数。用此阴极得到了比纯金属镁阴极高约一个量级的量子效率和绿光下的单光子发射效应。为用于强流短脉冲电子柬的光阴极研究提供了新的途径。

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2006-05-31

【期刊论文】改进铜铌溅射型QWR超导腔性能的探讨*

赵夔， Meng Tie-Jun， Zhao Kui Xie Da-Tao， Zhang Bao-Cheng， Wang Li-Fang， Zhu Feng， Chu Xiang-Qiang， Chen Jia-Er

物理学报，2003，52（6）：1515-1519，-0001，（）：

-1年11月30日

摘要

通过直流偏压二级溅射方法，在无氧铜腔体表面溅射一层铌膜，研制了铜铌溅射型射频超导114波长谐振腔quarter wave resonator, QWR），该腔主要用于重离子的加速，是北京放射性核束装置中后加速部分的预研项。目前国际上很多实验室都在研究进一步提高铜铌溅射型QWR超导腔的性能，通过多种方法的实验研究，发现在无氧铜衬底与铌膜之间加入一层氮化铌(NbN)薄膜，可以使得表面铌膜的超导温度转变点由原来的8.8K提高到了接近9.6K，该方法有可能成为提高QWR腔加速性能的重要途径，目前进一步研究正在进行中。

溅射， QWa超导腔，氮化铌NbN，超导温度