Le faisceau d'électrons de SwissFEL est généré dans la source d'électrons. Chaque composant fait l'objet d'exigences très sévères. Afin qu'une opération optimale du SwissFEL soit assurée, le faisceau électronique doit être de la meilleure qualité possible dès le départ.
Le premier composant du SwissFEL est la source d'électrons. Il est constitué d'une plaque métallique et d'un laser qui produit un flash de rayons UV. Le laser est focalisé sur la plaque métallique qui à chaque flash UV éjecte un paquet d'électrons. Ces électrons seront immédiatement accélérés dans une première cavité à haute fréquence – un tube à vide de géométrie bien spécifique - dans lequel un champ électrique peut être constitué, ce dernier assure l'accélération des particules à des vitesses proche de la vitesse de la lumière. Les électrons poursuivent leur course et arrivent ensuite dans l'accélérateur proprement dit.
Les caractéristiques de la source d'électrons ont une influence déterminante sur le fonctionnement de toute l'installation. Ainsi, lorsque les impulsions d'électrons ne sont pas „d'assez bonne qualité“ celles-ci ne peuvent être corrigées voire améliorées par après et il se peut même, selon le cas, que les impulsions de rayons X nécessaires aux expériences ne puissent être générées. La seule solution pour diminuer les contraintes de qualités du canon consisterait à prévoir un accélérateur plus long, pour augmenter l'énergie des électrons ce qui est extrêmement couteux. Sont considérés comme « Bons » les paquets d'électrons dans lesquels les électrons ont le moins possible tendance à se désolidariser, c'est-à-dire lorsqu'ils se déplacent tous sur une même une trajectoire prédéterminée tout en formant un paquet compact. Les spécialistes parlent alors d'une émittance faible.
Informations supplémentaires
- SwissFEL – la machine: http://www.psi.ch/media/swissfel-la-machine