How the optical timing system, the longitudinal diagnostics and the associated feedback systems provide femtosecond stable operation at the FERMI free electron laser

Mario Ferianis; Enrico Allaria; Eugenio Ferrari; Giulio Gaio; Giuseppe Penco; Fabio Rossi; Marco Veronese

doi:10.1017/hpl.2016.6

[1] E. Allaria, R. Appio, L. Badano, W. A. Barletta, S. Bassanese, S. G. Biedron, A. Borga, E. Busetto, D. Castronovo, P. Cinquegrana, S. Cleva, D. Cocco, M. Cornacchia, P. Craievich, I. Cudin, G. D’Auria, M. Dal Forno, M. B. Danailov, R. De Monte, G. De Ninno, P. Delgiusto, A. Demidovich, S. Di Mitri, B. Diviacco, A. Fabris, R. Fabris, W. Fawley, M. Ferianis, E. Ferrari, S. Ferry, L. Froehlich, P. Furlan, G. Gaio, F. Gelmetti, L. Giannessi, M. Giannini, R. Gobessi, R. Ivanov, E. Karantzoulis, M. Lonza, A. Lutman, B. Mahieu, M. Milloch, S. V. Milton, M. Musardo, I. Nikolov, S. Noe, F. Parmigiani, G. Penco, M. Petronio, L. Pivetta, M. Predonzani, F. Rossi, L. Rumiz, A. Salom, C. Scafuri, C. Serpico, P. Sigalotti, S. Spampinati, C. Spezzani, M. Svandrlik, C. Svetina, S. Tazzari, M. Trovo, R. Umer, A. Vascotto, M. Veronese, R. Visintini, M. Zaccaria, D. Zangrando, M. Zangrando. Nat. Photonics, 6, 699(2012).

[2] E. Allaria, D. Castronovo, P. Cinquegrana, P. Craievich, M. Dal Forno, M. B. Danailov, G. D’Auria, A. Demidovich, G. De Ninno, S. Di Mitri, B. Diviacco, W. Fawley, M. Ferianis, E. Ferrari, L. Froehlich, G. Gaio, D. Gauthier, L. Giannessi, R. Ivanov, B. Mahieu, N. Mahne, I. Nikolov, F. Parmigiani, G. Penco, L. Raimondi, C. Scafuri, C. Serpico, P. Sigalotti, S. Spampinati, C. Spezzani, M. Svandrlik, C. Svetina, M. Trovo, M. Veronese, D. Zangrando, M. Zangrando. Nat. Photonics, 7, 913(2013).

[3] M. Ferianis, A. Borga, A. Bucconi, L. Pavlovic, M. Predonzani, F. Rossi. Proceedings of the 33rd International Free Electron Laser Conference(2012).

[4] G. Penco, E. Allaria, L. Badano, P. Cinquegrana, P. Craievich, M. Danailov, A. Demidovich, R. Ivanov, A. Lutman, L. Rumiz. J. Instrum., 8(2013).

[5] S. Di Mitri, E. Allaria, L. Badano, C. Bontoiu, M. Cornacchia, P. Craievich, M. Danailov, G. DeNinno, B. Diviacco, O. Ferrando, S. Ferry, F. Iazzourene, S. V. Milton, G. Penco, S. Spampinati, M. Trovo’, M. Veronese, W. Fawley, S. Lidia, G. Penn, J. Qiang, K. G. Sonnad, M. Venturini, R. Warnock, A. A. Zholents, I. V. Pogorelov, M. Borland, G. Bassi, J. A. Ellison, K. Heinemann, R. Fiorito, A. Shkvarunets. Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. A, 608, 19(2009).

[6] P. Schmüser, M. Dohlus, J. Rossbach, C. Behrens. Springer Tracts in Modern Physics, 258(2014).

[7] R. Bonifacio, N. Narducci, C. Pellegrini. Opt. Commun., 50, 373(1984).

[8] J. Madey. J. Appl. Phys., 42, 1906(1971).

[9] K. Kondratenko, E. Saldin. Part. Accel., 10, 207(1980).

[10] B. Girard, Y. Lapierre, J. M. Ortega, C. Bazin, M. Billardon, P. Elleaume, M. Bergher, M. Velghe, Y. Petroff. Phys. Rev. Lett., 53, 2405(1984).

[11] L. H. Yu. Phys. Rev. A, 44, 5178(1991).

[12] L. Yu. Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. A, 393, 96(1997).

[13] G. Penco, M. Danailov, A. Demidovich, E. Allaria, G. De Ninno, S. Di Mitri, W. M. Fawley, E. Ferrari, L. Giannessi, M. Trovó. Phys. Rev. Lett., 112(2014).

[14] ST/F-TN-07/12.

[15] E. Allaria, G. De Ninno, S. Di Mitri, W. M. Fawley, E. Ferrari, L. Frolich, G. Penco, P. Sigalotti, S. Spampinati, C. Spezzani, M. Trovò. Phys. Rev. ST Accel. Beams, 17(2014).

[16] P. Craievich, S. Di Mitri, M. Milloch, G. Penco, F. Rossi. Phys. Rev. ST Accel. Beams, 16(2013).

[17] J. Byrd, L. Doolittle, A. Ratti, J. W. Staples, R. Wilcox, M. Stettler, G. D’Auria, M. Ferianis, M. Milloch, A. Rohlev. Proceedings of the 22nd Particle Accelerator Conference(2007).

[18] M. Ferianis. IEEE Proceedings of the 23rd International Linear Accelerator Conference(2006).

[19] J. M. Byrd, L. Doolittle, A. Ratti, J. W. Staples, R. Wilcox. IEEE Proceedings of the 23rd International Linear Accelerator Conference(2006).

[20] J. Kim, J. A. Cox, J. Chen, F. X. Katner. Nat. Photonics, 2, 733(2008).

[21]

[22] T. R. Schibli, J. Kim, O. Kuzucu, J. T. Gopinath, S. N. Tandon, G. S. Petrich, L. A. Kolodziejski, J. G. Fujimoto, E. P. Ippen, F. X. Kaertner. Opt. Lett., 28, 947(2003).

[23]

[24] B. Steffen, S. Casalbuoni, P. Schmuser, S. Simrock, M. Tonutti, A. Winter, T. Korhonen, T. Schilcher, V. Schlott, H. Sigg, D. Suetterlin. Proceedings of EPAC 2004(2004).

[25] A. Winter, F. Lohl, F. Ludwig, H. Schlarb, B. Schmidt, P. Schmuser. Proceedings of EPAC 2006(2006).

[26] G. A. Loew, O. H. Altenmueller.

[27] I. Ben-Zvi, J. X. Qiu, X. J. Wang. Proceedings of 17th Particle Accelerator Conference(1997).

[28] M. Veronese, R. Appio, P. Craievich, G. Penco. Phys. Rev. Lett., 110(2013).

[29] H. Loos, T. Borden, P. Emma, J. Frisch, J. Wu. Proceedings of PAC07(2007).

[30] R. Appio.

[31] O. Grimm.

[32] F. Lohl, V. Arsov, M. Felber, K. Hacker, W. Jalmuzna, B. Lorbeer, F. Ludwig, K.-H. Matthiesen, H. Schlarb, B. Schmidt, P. Schmüser, S. Schulz, J. Szewinski, A. Winter, J. Zemella. Phys. Rev. Lett., 104(2010).

[33] L. Pavlovic, A. O. Borga, M. Ferianis, M. Predonzani, F. Rossi. Proceedings of the Beam Instrumentation Workshop(2010).

[34] A. O. Borga, R. De Monte, M. Ferianis, L. Pavlovic, M. Predonzani. Proceedings of the Beam Instrumentation Workshop(2010).

[35] E. Ferrari, E. Allaria, P. Cinquegrana, M. Ferianis, L. Froelich, L. Giannessi, G. Penco, M. Predonzani, F. Rossi, P. Sigalotti, M. Veronese. Proceedings of the IBIC’13(2013).

[36] D. Alesini, G. Di Pirro, L. Ficcadenti, A. Mostacci, L. Palumbo, J. Rosenzweig, C. Vaccarezza. Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. A, 568, 488(2006).

[37] M. Rohrs, C. Gerth, H. Schlarb, B. Schmidt, P. Schmüser. Phys. Rev. ST Accel. Beams, 12(2009).

[38] Y. Ding, C. Behrens, P. Emma, J. Frisch, Z. Huang, H. Loos, P. Krejcik, M.-H. Wang. Phys. Rev. ST Accel. Beams, 14(2011).

[39] P. Craievich, S. Biedron, C. Bontoiu, S. Di Mitri, M. Ferianis, M. Veronese, M. Petronio, D. Alesini, L. Palumbo. Proceedings of the FEL10 Conference(2012).

[40] P. Craievich, M. Petronio, S. G. Biedron, D. Castronovo, M. Dal Forno, S. Di Mitri, N. Faure, D. La Civita, G. Penco, L. Rumiz, L. Sturari, R. Vescovo, D. Wang. IEEE Trans. Nucl. Sci., 62(2015).

[41] C. Behrens, F.-J. Decker, Y. Ding, V. A. Dolgashev, J. Frisch, Z. Huang, P. Krejcik, H. Loos, A. Lutman, T. J. Maxwell, J. Turner, J. Wang, M.-H. Wang, J. Welch, J. Wu. Nat. Commun., 5, 3762(2014).

[42] P. Cinquegrana, S. Cleva, A. Demidovich, G. Gaio, R. Ivanov, G. Kurdi, I. Nikolov, P. Sigalotti, M. B. Danailov. Phys. Rev. ST Accel. Beams, 17(2014).

[43] P. Sigalotti, P. Cinquegrana, A. Demidovich, R. Ivanov, I. Nikolov, G. Kurdi, M. B. Danailov. Proc. SPIE, 8778, 87780Q(2013).