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申请/专利权人：上海交通大学

摘要：一种基于宽带脊波导结构的太赫兹驱动的场发射飞秒电子枪装置，包括激光光源、分束镜、反射镜、单周期太赫兹脉冲发生装置、真空腔室、宽带脊波导电子枪、荧光屏以及相机。由同一激光光源产生的激光脉冲被分为两路并分别入射到单周期太赫兹脉冲发生装置中，产生的两束单周期太赫兹激光脉冲通过反射镜反向入射到宽带脊波导电子枪中。宽带脊波导电子枪能够在时间和空间上同时实现入射太赫兹脉冲的局域化，且无需紫外脉冲便可产生亚太赫兹周期量级的单脉冲场致发射电子，同时具有天然的时间同步特性。本发明具有结构简单，体积紧凑，建造成本低的优点，可以产生具有高亮度的高能超快电子束，在超快电子衍射、成像及高亮度X射线源等方面有着广泛应用。

主权项：1.一种基于宽带脊波导结构的太赫兹驱动的场发射飞秒电子枪装置，其特征在于，包括：激光光源100、单周期太赫兹脉冲发生装置200、真空腔室300、荧光屏310、宽带脊波导电子枪400、相机500、分束镜610以及反射镜620；所述激光光源100出射的激光脉冲110被分束镜610分为两路后，分别入射到两个单周期太赫兹脉冲发生装置200中，用于产生单周期太赫兹脉冲210；所述两个单周期太赫兹脉冲发生装置200产生的两束单周期太赫兹脉冲210经过反射镜620反向入射到置于真空腔室300的宽带脊波导电子枪400中；所述宽带脊波导电子枪400包括宽带脊波导加速腔410、宽带脊天线420以及场增强针尖430；所述宽带脊波导加速腔410由对称的单脊平行波导411组成，所述宽带脊天线420由对称的单脊天线421组成；所述宽带脊天线420的出射端与所述宽带脊波导加速腔410的入射端重合，用于将单周期太赫兹脉冲210近乎无色散地耦合到亚波长量级的宽带脊波导加速腔410中，从而在时间和空间上同时实现入射光场的局域化，确保入射太赫兹脉冲210的单周期特性；所述场增强针尖430由钨制成，其尖端位于所述宽带脊波导加速腔410内部，能在时空局域后的入射太赫兹脉冲210的激发下产生亚太赫兹周期量级的单脉冲场致发射电子；所述真空腔室300的后端安装有荧光屏310，真空腔室300的外部正对荧光屏310的位置安装有相机500。

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