New Journal of Physics (Jan 2016)
Femtosecond timing-jitter between photo-cathode laser and ultra-short electron bunches by means of hybrid compression
- R Pompili,
- M P Anania,
- M Bellaveglia,
- A Biagioni,
- G Castorina,
- E Chiadroni,
- A Cianchi,
- M Croia,
- D Di Giovenale,
- M Ferrario,
- F Filippi,
- A Gallo,
- G Gatti,
- F Giorgianni,
- A Giribono,
- W Li,
- S Lupi,
- A Mostacci,
- M Petrarca,
- L Piersanti,
- G Di Pirro,
- S Romeo,
- J Scifo,
- V Shpakov,
- C Vaccarezza,
- F Villa
Affiliations
- R Pompili
- Laboratori Nazionali di Frascati , Via Enrico Fermi 40, I-00044 Frascati (Rome), Italy
- M P Anania
- Laboratori Nazionali di Frascati , Via Enrico Fermi 40, I-00044 Frascati (Rome), Italy
- M Bellaveglia
- Laboratori Nazionali di Frascati , Via Enrico Fermi 40, I-00044 Frascati (Rome), Italy
- A Biagioni
- Laboratori Nazionali di Frascati , Via Enrico Fermi 40, I-00044 Frascati (Rome), Italy
- G Castorina
- Laboratori Nazionali di Frascati , Via Enrico Fermi 40, I-00044 Frascati (Rome), Italy; University of Catania, Piazza Universitá 2, I-95131 Catania, Italy
- E Chiadroni
- Laboratori Nazionali di Frascati , Via Enrico Fermi 40, I-00044 Frascati (Rome), Italy
- A Cianchi
- University of Rome ‘Tor Vergata’ , Via della Ricerca Scientifica 1, I-00133 Rome, Italy
- M Croia
- Laboratori Nazionali di Frascati , Via Enrico Fermi 40, I-00044 Frascati (Rome), Italy
- D Di Giovenale
- Laboratori Nazionali di Frascati , Via Enrico Fermi 40, I-00044 Frascati (Rome), Italy
- M Ferrario
- Laboratori Nazionali di Frascati , Via Enrico Fermi 40, I-00044 Frascati (Rome), Italy
- F Filippi
- University Of Rome ‘Sapienza’ , Piazzale Aldo Moro 5, I-00185 Rome, Italy
- A Gallo
- Laboratori Nazionali di Frascati , Via Enrico Fermi 40, I-00044 Frascati (Rome), Italy
- G Gatti
- Laboratori Nazionali di Frascati , Via Enrico Fermi 40, I-00044 Frascati (Rome), Italy
- F Giorgianni
- University Of Rome ‘Sapienza’ , Piazzale Aldo Moro 5, I-00185 Rome, Italy
- A Giribono
- University Of Rome ‘Sapienza’ , Piazzale Aldo Moro 5, I-00185 Rome, Italy
- W Li
- National Synchrotron Radiation Laboratory, University of Science and Technology of China , Hefei, Anhui, 230029, People's Republic of China
- S Lupi
- University Of Rome ‘Sapienza’ , Piazzale Aldo Moro 5, I-00185 Rome, Italy
- A Mostacci
- University Of Rome ‘Sapienza’ , Piazzale Aldo Moro 5, I-00185 Rome, Italy
- M Petrarca
- University Of Rome ‘Sapienza’ , Piazzale Aldo Moro 5, I-00185 Rome, Italy
- L Piersanti
- University Of Rome ‘Sapienza’ , Piazzale Aldo Moro 5, I-00185 Rome, Italy
- G Di Pirro
- Laboratori Nazionali di Frascati , Via Enrico Fermi 40, I-00044 Frascati (Rome), Italy
- S Romeo
- Laboratori Nazionali di Frascati , Via Enrico Fermi 40, I-00044 Frascati (Rome), Italy
- J Scifo
- Laboratori Nazionali di Frascati , Via Enrico Fermi 40, I-00044 Frascati (Rome), Italy
- V Shpakov
- Laboratori Nazionali di Frascati , Via Enrico Fermi 40, I-00044 Frascati (Rome), Italy
- C Vaccarezza
- Laboratori Nazionali di Frascati , Via Enrico Fermi 40, I-00044 Frascati (Rome), Italy
- F Villa
- ORCiD
- Laboratori Nazionali di Frascati , Via Enrico Fermi 40, I-00044 Frascati (Rome), Italy
- DOI
- https://doi.org/10.1088/1367-2630/18/8/083033
- Journal volume & issue
-
Vol. 18,
no. 8
p. 083033
Abstract
The generation of ultra-short electron bunches with ultra-low timing-jitter relative to the photo-cathode (PC) laser has been experimentally proved for the first time at the SPARC_LAB test-facility (INFN-LNF, Frascati) exploiting a two-stage hybrid compression scheme. The first stage employs RF-based compression (velocity-bunching), which shortens the bunch and imprints an energy chirp on it. The second stage is performed in a non-isochronous dogleg line, where the compression is completed resulting in a final bunch duration below 90 fs (rms). At the same time, the beam arrival timing-jitter with respect to the PC laser has been measured to be lower than 20 fs (rms). The reported results have been validated with numerical simulations.
Keywords
