Edusammud äärmuslikus ultravioletisvalgusallikatehnoloogia
Viimastel aastatel on ekstreemsed ultraviolettkiirguse kõrge harmoonilised allikad pälvinud elektronide dünaamika valdkonnas laialdaselt tähelepanu nende tugeva sidususe, lühikese impulsi kestuse ja kõrge footonienergia tõttu ning neid on kasutatud erinevates spektri- ja pildiuuringutes. Tehnoloogia edendamisegavalgusallikasareneb suurema kordussageduse, kõrgema footoni voo, kõrgema footonienergia ja lühema impulsi laiuse suunas. See edasiliikumine mitte ainult ei optimeeri ekstreemsete ultraviolettvalgusallikate mõõtmise eraldusvõimet, vaid pakub ka uusi võimalusi tulevaste tehnoloogiliste arengusuundade jaoks. Seetõttu on kõrge kordumissageduse äärmise ultraviolettvalguse allika põhjalik uuring ja mõistmine tipptasemel tehnoloogia valdamisel ja rakendamisel suurt tähtsust.
Femtosesekundi ja attosekundi ajaskaala elektronspektroskoopia mõõtmiseks on ühes talas mõõdetud sündmuste arv sageli ebapiisav, muutes madalate sagedusega valgusallikad usaldusväärse statistika saamiseks ebapiisavaks. Samal ajal vähendab madala footoni vooguga valgusallikas mikroskoopilise pildistamise signaali ja müra suhet piiratud kokkupuute ajal. Pideva uurimise ja katsete kaudu on teadlased teinud palju parandusi suure kordumissageduse ekstreemse ultraviolettvalguse saagikuse optimeerimisel ja ülekande kujundamisel. Materjali struktuuri ja elektroonilise dünaamilise protsessi suure täpsuse mõõtmise saavutamiseks on kasutatud täiustatud spektrianalüüsi tehnoloogiat koos kõrge korduse sagedusega ekstreemse ultraviolettvalguse allikaga.
Äärmuslike ultraviolettvalgusallikate rakendused, näiteks nurgalahustatud elektronspektroskoopia (ARPES) mõõtmised, vajavad proovi valgustamiseks äärmise ultraviolettvalguse tala. Proovi pinnal olevad elektronid on pideva ultraviolettvalguse tõttu pideva olekuga ergastatud ning fotoelektronite kineetiline energia ja emissiooninurk sisaldavad proovi riba struktuuri teavet. Nurga eraldusfunktsiooniga elektronide analüsaator võtab vastu kiiritatud fotoelektronid ja saab riba struktuuri proovi valentsriba lähedal. Madala kordumissageduse ekstreemse ultraviolettvalgusallika jaoks, kuna selle ühe pulss sisaldab suurt hulka footoneid, erutab see lühikese aja jooksul proovipinnal suure hulga fotoelektrone ja coulombi interaktsioon toob kaasa fotoelektroni kineetilise energia jaotuse tõsise laienemise, mida nimetatakse ruumilaengu efektiks. Kosmoselaengu efekti mõju vähendamiseks on vaja vähendada igas impulsis sisalduvaid fotoelektrone, säilitades samal ajal konstantse footonivoo, seega on vaja juhtidalaserSuure kordusagedusega, et saada äärmise ultraviolettvalgusallikaga, millel on kõrge kordussagedus.
Resonantsi täiustatud õõnsustehnoloogia realiseerib MHZ kordumissageduse kõrgetasemeliste harmooniliste genereerimist
Äärmusliku ultraviolettvalgusallika saamiseks, mille kordusmäär oli kuni 60 MHz, tegi Suurbritannia Columbia ülikooli Jonesi meeskond Ühendkuningriigis femtosekundilise resonantsi suurendamise õõnsuses (FSEC) kõrge korra harmoonilise genereerimise (FSEC), et saavutada praktiline ultraviolettvalgus allikas) ja rakendas seda ajaga resold-ga. katsed. Valgusallikas on võimeline edastama footonvoogu rohkem kui 1011 footoninumbrit sekundis ühe harmoonilise kordumiskiirusega 60 MHz energiavahemikus 8 kuni 40 eV. Nad kasutasid FSEC-i seemneallikana ytterbiumi legeeritud kiudlasersüsteemi ja kontrollitud impulsiomadusi kohandatud lasersüsteemi kujunduse kaudu, et minimeerida kanduri ümbrise nihke sagedust (FCEO) müra ja säilitada võimendi ahela lõpus hea impulsi tihendamise karakteristik. Stabiilse resonantsi suurendamise saavutamiseks FSEC -is kasutavad nad tagasiside juhtimiseks kolme servo juhtimissilmust, mille tulemuseks on aktiivne stabiliseerumine kahel vabadusastmel: FSEC -is pulsi tsükli edasi -tagasi liikumisaeg vastab laserimpulsiperioodile ja elektrivälja kanduri faasi nihkumisele pulsiümbrise suhtes (IE, kandevike).
Kasutades Krypton Gasit töötava gaasina, saavutas uurimisrühm FSEC-is kõrgema järgu harmooniliste genereerimise. Nad viisid läbi grafiidi TR-Arpese mõõtmised ja täheldasid kiiret termitust ja sellele järgnevat mittetermiliselt ergastatud elektronide populatsioonide aeglast rekombinatsiooni, samuti mittetermiliselt otse ergastatud olekute dünaamikat Fermi taseme lähedal üle 0,6 eV. See valgusallikas pakub olulist vahendit keerukate materjalide elektroonilise struktuuri uurimiseks. FSEC-is on kõrge järgu harmooniliste genereerimisel väga kõrgeid nõudeid peegeldusvõime, dispersiooni kompenseerimiseks, õõnsuse pikkuse peene kohandamise ja sünkroonimise lukustumise osas, mis mõjutab suuresti resonantsi suurendatud õõnsuse tugevdamist. Samal ajal on väljakutse ka plasma mittelineaarne faasivastus õõnsuse fookuspunktis. Seetõttu ei ole selline valgusallikas muutunud tavapäraseks äärmiseks ultraviolettkõrge harmoonilise valgusallikas.
Postituse aeg: 29.-2014. aasta aprill