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清华汤姆逊X射线源中，束流动力学性能和对撞时间要求光阴极微波电子枪的触发激光脉冲与加速相位精确同步。本文分别介绍了超快紫外激光系统设计与实现、光阴极微波电子枪定时系统设计，以及同步系统的亚皮秒抖动测量。用高次谐波相位检波器法测量相位噪声功率谱密度可以获得精确的激光-射频相对均方根时间抖动，实验测定为小于200fs[1Hz，100kHz]。