Avvanzi fl-ultravjola estremateknoloġija tas-sors tad-dawl
F'dawn l-aħħar snin, sorsi armoniċi għolja ultravjola estremi ġibdu attenzjoni wiesgħa fil-qasam tad-dinamika tal-elettroni minħabba l-koerenza qawwija tagħhom, it-tul ta 'żmien qasir tal-polz u l-enerġija foton għolja, u ntużaw f'diversi studji spettrali u tal-immaġini. Bl-avvanz tat-teknoloġija, dansors tad-dawlqed tiżviluppa lejn frekwenza ogħla ta 'ripetizzjoni, fluss ta' fotoni ogħla, enerġija ta 'fotoni ogħla u wisa' tal-polz iqsar. Dan l-avvanz mhux biss jottimizza r-riżoluzzjoni tal-kejl ta 'sorsi ta' dawl ultravjola estremi, iżda jipprovdi wkoll possibbiltajiet ġodda għal tendenzi futuri ta 'żvilupp teknoloġiku. Għalhekk, l-istudju fil-fond u l-fehim tas-sors tad-dawl ultravjola estrem ta 'frekwenza għolja ta' ripetizzjoni huwa ta 'sinifikat kbir għall-ħakma u l-applikazzjoni tat-teknoloġija avvanzata.
Għal kejl tal-ispettroskopija tal-elettroni fuq skali tal-ħin femtosecond u attosecond, in-numru ta 'avvenimenti mkejla f'raġġ wieħed huwa spiss insuffiċjenti, u jagħmlu sorsi tad-dawl ta' frekwenza baxxa insuffiċjenti biex jiksbu statistika affidabbli. Fl-istess ħin, is-sors tad-dawl b'fluss ta 'foton baxx se jnaqqas il-proporzjon tas-sinjal għall-istorbju ta' immaġini mikroskopiċi matul il-ħin ta 'espożizzjoni limitat. Permezz ta 'esplorazzjoni u esperimenti kontinwi, ir-riċerkaturi għamlu ħafna titjib fl-ottimizzazzjoni tar-rendiment u d-disinn tat-trażmissjoni ta' dawl ultravjola estremi ta 'frekwenza għolja ta' ripetizzjoni. It-teknoloġija avvanzata ta 'analiżi spettrali flimkien mas-sors tad-dawl ultravjola estrem ta' frekwenza ta 'ripetizzjoni għolja intużat biex jinkiseb il-kejl ta' preċiżjoni għolja ta 'struttura materjali u proċess dinamiku elettroniku.
Applikazzjonijiet ta 'sorsi ta' dawl ultravjola estremi, bħal kejl tal-ispettroskopija tal-elettron riżolta angolari (ARPES), jeħtieġu raġġ ta 'dawl ultravjola estrem biex idawwal il-kampjun. L-elettroni fuq il-wiċċ tal-kampjun huma eċċitati għall-istat kontinwu mid-dawl ultravjola estrem, u l-enerġija kinetika u l-Angolu tal-emissjoni tal-fotoelettroni fihom l-informazzjoni tal-istruttura tal-medda tal-kampjun. L-analizzatur ta 'l-elettroni b'funzjoni ta' riżoluzzjoni ta 'l-Angolu jirċievi l-fotoelettroni rradjati u jikseb l-istruttura tal-faxxa ħdejn il-faxxa ta' valenza tal-kampjun. Għal sors ta 'dawl ultravjola estrem ta' frekwenza ta 'ripetizzjoni baxxa, minħabba li l-polz uniku tiegħu fih numru kbir ta' fotoni, se jeċita numru kbir ta 'fotoelettroni fuq il-wiċċ tal-kampjun fi żmien qasir, u l-interazzjoni Coulomb se ġġib twessigħ serju tad-distribuzzjoni ta 'enerġija kinetika fotoelettron, li tissejjaħ l-effett ta' ħlas spazjali. Sabiex titnaqqas l-influwenza tal-effett tal-ħlas tal-ispazju, huwa meħtieġ li titnaqqas il-fotoelettroni li jinsabu f'kull polz filwaqt li jinżamm il-fluss kostanti tal-fotoni, għalhekk huwa meħtieġ li jsuq il-laserbi frekwenza ta 'ripetizzjoni għolja biex tipproduċi s-sors tad-dawl ultravjola estrem bi frekwenza ta' ripetizzjoni għolja.
It-teknoloġija tal-kavità mtejba tar-reżonanza tirrealizza l-ġenerazzjoni ta 'armoniċi ta' ordni għolja bi frekwenza ta 'ripetizzjoni MHz
Sabiex tikseb sors ta 'dawl ultravjola estrem b'rata ta' ripetizzjoni sa 60 MHz, it-tim ta 'Jones fl-Università tal-Kolumbja Brittanika fir-Renju Unit wettaq ġenerazzjoni armonika ta' ordni għolja f'kavità ta 'titjib tar-reżonanza femtosecond (fsEC) biex tikseb prattika prattika. sors ta 'dawl ultravjola estrem u applikatha għal esperimenti ta' spettroskopija ta 'elettroni angolari solvuti fil-ħin (Tr-ARPES). Is-sors tad-dawl huwa kapaċi li jwassal fluss ta 'fotoni ta' aktar minn 1011 numri ta 'fotoni kull sekonda b'armonika waħda b'rata ta' ripetizzjoni ta '60 MHz fil-medda ta' enerġija ta '8 sa 40 eV. Huma użaw sistema tal-laser tal-fibra drogata bl-itterbju bħala sors taż-żerriegħa għall-fsEC, u karatteristiċi tal-polz ikkontrollati permezz ta 'disinn ta' sistema tal-laser apposta biex jimminimizzaw il-ħoss tal-frekwenza tal-offset tal-pakkett tal-ġarr (fCEO) u jżommu karatteristiċi ta 'kompressjoni tal-polz tajba fit-tmiem tal-katina tal-amplifikatur. Biex jiksbu titjib tar-reżonanza stabbli fi ħdan l-fsEC, huma jużaw tliet loops ta 'kontroll servo għall-kontroll tal-feedback, li jirriżultaw fi stabbilizzazzjoni attiva f'żewġ gradi ta' libertà: il-ħin tal-vjaġġ bir-ritorn taċ-ċikliżmu tal-polz fi ħdan l-fsEC jaqbel mal-perjodu tal-polz tal-laser, u l-bidla tal-fażi. tat-trasportatur tal-kamp elettriku fir-rigward tal-pakkett tal-polz (jiġifieri, fażi tal-pakkett tal-ġarr, ϕCEO).
Bl-użu tal-gass tal-kripton bħala l-gass tax-xogħol, it-tim ta 'riċerka kiseb il-ġenerazzjoni ta' armoniċi ta 'ordni ogħla f'fsEC. Huma wettqu kejl Tr-ARPES tal-grafita u osservaw thermiation mgħaġġla u rikombinazzjoni bil-mod sussegwenti ta 'popolazzjonijiet ta' elettroni mhux eċċitati termalment, kif ukoll id-dinamika ta 'stati mhux eċitati b'mod dirett termali ħdejn il-livell Fermi 'l fuq minn 0.6 eV. Dan is-sors tad-dawl jipprovdi għodda importanti għall-istudju tal-istruttura elettronika ta 'materjali kumplessi. Madankollu, il-ġenerazzjoni ta 'armoniċi ta' ordni għolja f'fsEC għandha rekwiżiti għoljin ħafna għar-riflettività, kumpens ta 'dispersjoni, aġġustament fin tat-tul tal-kavità u qfil tas-sinkronizzazzjoni, li se jaffettwa ħafna l-multipli tat-titjib tal-kavità msaħħa bir-reżonanza. Fl-istess ħin, ir-rispons tal-fażi mhux lineari tal-plażma fil-punt fokali tal-kavità hija wkoll sfida. Għalhekk, fil-preżent, dan it-tip ta 'sors tad-dawl ma sarx l-ultravjola estrema mainstreamsors ta 'dawl armoniku għoli.
Ħin tal-post: Apr-29-2024