Avvanzi f'Ultravjola estremaTeknoloġija tas-sors tad-dawl
Fi snin reċenti, sorsi armoniċi għoljin ultravjola estremi ġibdu attenzjoni wiesgħa fil-qasam tad-dinamika tal-elettroni minħabba l-koerenza qawwija tagħhom, tul ta 'polz qasir u enerġija għolja tal-fotoni, u ntużaw f'diversi studji spettrali u tal-immaġini. Bl-avvanz tat-teknoloġija, dansors tad-dawlqed tiżviluppa lejn frekwenza ta 'ripetizzjoni ogħla, fluss ta' fotoni ogħla, enerġija tal-fotoni ogħla u wisa 'iqsar tal-polz. Dan l-avvanz mhux biss jottimizza r-riżoluzzjoni tal-kejl ta 'sorsi ta' dawl ultravjola estremi, iżda jipprovdi wkoll possibbiltajiet ġodda għal xejriet ta 'żvilupp teknoloġiku futur. Għalhekk, l-istudju fil-fond u l-għarfien tal-frekwenza ta 'ripetizzjoni għolja sors ta' dawl ultravjola estrem huwa ta 'sinifikat kbir għall-ħakma u l-applikazzjoni ta' teknoloġija avvanzata.
Għall-kejl tal-ispettroskopija tal-elettroni fuq skali ta 'ħin femtosekonda u attosekonda, in-numru ta' avvenimenti mkejla f'raġġ wieħed ħafna drabi huwa insuffiċjenti, u jagħmlu sorsi ta 'dawl ta' rifrewità baxxa insuffiċjenti biex tinkiseb statistika affidabbli. Fl-istess ħin, is-sors tad-dawl bi fluss ta 'fotoni baxx inaqqas il-proporzjon sinjal-ħoss 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 ta' trasmissjoni ta 'frekwenza ta' ripetizzjoni għolja ta 'dawl ultravjola estrem. It-teknoloġija tal-analiżi spettrali avvanzata flimkien mal-frekwenza ta 'ripetizzjoni għolja sors ta' dawl ultravjola estrem intuża biex jinkiseb il-kejl ta 'preċiżjoni għolja ta' l-istruttura tal-materjal u l-proċess dinamiku elettroniku.
Applikazzjonijiet ta 'sorsi ta' dawl ultravjola estremi, bħal kejl ta 'spettroskopija ta' elettroni solvuti angolari (ARPES), jeħtieġu raġġ ta 'dawl ultravjola estrem biex idawwal il-kampjun. L-elettroni fuq il-wiċċ tal-kampjun huma eċċitati għall-istat kontinwu bid-dawl ultravjola estrem, u l-enerġija kinetika u l-angolu ta 'emissjoni tal-fotoelettroni fihom l-informazzjoni dwar l-istruttura tal-medda tal-kampjun. L-analizzatur tal-elettroni b'funzjoni ta 'riżoluzzjoni tal-angolu jirċievi l-fotoelettroni rradjati u jikseb l-istruttura tal-medda ħdejn il-faxxa tal-valenza tal-kampjun. Għal frekwenza ta 'ripetizzjoni baxxa sors ta' dawl ultravjola estrem, minħabba li l-polz uniku tiegħu fih numru kbir ta 'fotoni, se teċita numru kbir ta' fotoelettroni fuq il-wiċċ tal-kampjun fi żmien qasir, u l-interazzjoni Coulomb se ġġib magħha twessigħ serju tad-distribuzzjoni ta 'l-enerġija kinetika fotoelettronika, li tissejjaħ l-effett ta' ħlas spazjali. Sabiex titnaqqas l-influwenza tal-effett tal-ħlas tal-ispazju, huwa meħtieġ li jitnaqqsu l-fotoelettroni li jinsabu f'kull polz waqt li jinżamm il-fluss tal-fotoni kostanti, u għalhekk huwa meħtieġ li ssuqLaserbi frekwenza ta 'ripetizzjoni għolja biex tipproduċi sors ta' dawl ultravjola estrem bi frekwenza ta 'ripetizzjoni għolja.
Teknoloġija tal-kavità msaħħa tar-reżonanza tirrealizza l-ġenerazzjoni ta 'armoniċi ta' ordni għolja fil-frekwenza ta 'ripetizzjoni MHz
Sabiex jinkiseb sors ta 'dawl ultravjola estrem b'rata ta' ripetizzjoni ta 'sa 60 MHz, it-tim Jones fl-Università ta' Columbia Brittanika fir-Renju Unit wettaq ġenerazzjoni armonika ta 'ordni għolja f'kavità ta' titjib tar-reżonanza femtosekonda (FSEC) biex tikseb sors ta 'dawl ultravjolet estrem prattiku u applikatha għal żmien ta' l-elettroni solvuti. (TR-ARPES) Esperimenti. Is-sors tad-dawl huwa kapaċi jwassal fluss ta 'fotoni ta' aktar minn 1011 numri ta 'fotoni kull sekonda b'armoniku wieħed b'rata ta' ripetizzjoni ta '60 MHz fil-firxa ta' enerġija ta '8 sa 40 eV. Huma użaw sistema tal-lejżer tal-fibra doped Ytterbium bħala sors ta 'żerriegħa għall-FSEC, u karatteristiċi tal-polz ikkontrollat permezz ta' disinn ta 'sistema tal-lejżer apposta biex jimminimizzaw il-ħoss ta' frekwenza ta 'offset tal-pakkett ta' trasportatur (FCEO) u jżommu karatteristiċi tajbin ta 'kompressjoni tal-polz fit-tmiem tal-katina tal-amplifikatur. Sabiex jinkiseb titjib stabbli tar-reżonanza fi ħdan l-FSEC, huma jużaw tliet linji 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-lejżer, u l-bidla tal-fażi tat-trasportatur tal-kamp elettriku fir-rigward tal-pakkett tal-polz (ie, fażi tal-ġrieħi tal-ġarr).
Bl-użu tal-gass Krypton bħala l-gass tal-ħidma, it-tim ta 'riċerka kiseb il-ġenerazzjoni ta' armoniċi ta 'ordni ogħla fl-FSEC. Huma wettqu kejl TR-ARPES tal-grafita u osservaw termjazzjoni rapida u rikombinazzjoni bil-mod sussegwenti ta 'popolazzjonijiet ta' elettroni mhux eċċitati termalment, kif ukoll id-dinamika ta 'stati mhux termalment eċċitati 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 fl-FSEC għandha rekwiżiti għoljin ħafna għal riflettività, kumpens ta 'tixrid, aġġustament fin tat-tul tal-kavità u l-illokkjar ta' sinkronizzazzjoni, li jaffettwa ħafna l-multiplu tat-tisħiħ tal-kavità msaħħa bir-reżonanza. Fl-istess ħin, ir-rispons tal-fażi mhux lineari tal-plażma fil-punt fokali tal-kavità huwa wkoll sfida. Għalhekk, fil-preżent, dan it-tip ta 'sors ta' dawl ma sarx l-ultravjola estrema mainstreamSors tad-dawl armoniku għoli.
Ħin ta 'wara: April-29-2024