Hiina Teaduste Akadeemia tasuta elektronlasermeeskond on teinud edusamme täielikult sidusate vabade elektronlaserite uurimisel. Shanghai pehme röntgenikiirguse vaba elektronlaseri rajatise põhjal on edukalt kontrollitud Hiina pakutud Echo Harmoonilise kaskaadivaba elektronlaseri uus mehhanism ja saadud on pehme röntgenikiirguse sidusat kiirgust suurepärase jõudlusega. Hiljuti avaldati tulemused Opticas pealkirjaga sidusate ja ülikergete pehmete röntgenikiirguse impulsside all kajapõhise harmoonilise kaskaadivaba elektronlaserite alt.
Röntgenikiirguse elektronlaser on üks kõige arenenumaid valgusallikaid maailmas. Praegu põhineb enamik rahvusvahelistest röntgenikiirgustest elektronlaseritest iseenda võimendaval spontaansel emissioonimehhanismil (SASE), SASE on väga kõrge heledus ja FEMTO tasemel üliväljaanne ja muu suurepärane jõudlus, kuid SASE vibratsioon müraga, selle kiirituspulsti sidusus ja stabiilsus ei ole kõrge, mis pole kõrge, riba. Rahvusvahelise vaba elektronlaseri valdkonnas on üks olulisemaid arendussuundasid, et genereerida tavapärase laserkvaliteediga täielikult sidusat röntgenikiirgust ja oluline viis on kasutada välist seemnevaba elektronlaseri töömehhanismi. Välise seemnevaba elektronlaseri kiirgus pärib seemnelaseri omadused ja sellel on suurepärased omadused nagu täielik sidusus, faasikontroll ja täpne sünkroniseerimine välise pumba laseriga. Seemnelaseri lainepikkuse ja impulsi laiuse piiramise tõttu on välimise seemnevaba elektronlaseri lühikese lainepikkuse katvus ja impulsi pikkuse reguleerimise vahemik piiratud. Välise seemnevaba elektronlaseri lühikese lainepikkuse katvuse edasiseks laiendamiseks arendatakse viimastel aastatel jõuliselt uusi tasuta elektronlaser -töörežiime, näiteks Echo Harmonic Generation.
Väline seemnevaba elektronlaser on üks peamisi tehnilisi marsruute Hiinas suure võimendusega tasuta elektronlaseri väljatöötamiseks. Praegu on Hiinas kõik neli kõrge võimendusega elektronlaser -seadet kasutusele võtnud välise seemne töörežiimi. Tuginedes Shanghai sügava ultraviolettvaba elektronlaserrajatisele ja Shanghai pehme röntgenikiirguse vaba elektronlaseri rajatise põhjal, on teadlased järjest saavutanud esimese rahvusvahelise kaja tüüpi vaba elektronlaservalguse võimendamise ja esimese ekstreemse ultraviolett-kaja tüüpi vaba elektronlasseri amplifikatsiooni. Välise seemnevaba elektronlaseri edasiseks reklaamimiseks lühikese lainepikkuseni pakkus uurimisrühm iseseisvalt välja uue sidusa vaba elektronlaseri mehhanismi Echo Harmoonilise kaskaadiga, mille Shanghai pehme X-Ray Free Electron Laser-seadme vastu võttis põhiskeemina ja lõpetas põhimõtete kinnitamisest kergeks amplifikatsioonist soft-ribas. Uurimistulemused näitavad, et võrreldes traditsioonilise välise seemnetüübi käitamismehhanismiga, on sellel mehhanismil väga suurepärased spektraalomadused ultrafastide röntgenograafilise impulsi diagnoosimise tehnoloogia sõltumatu väljaarendamise kaudu (https://doi.org/10.1016/j.fmre.2022.01,027), mis on uute mehhanismi tulemuslik ja UULT PÕLLITUS. Asjakohased uurimistulemused pakuvad teostatavat tehnilist teed täielikult sidusate vabade elektronlaserite genereerimiseks subnanomeetri ribas ja pakub ideaalset uurimisvahendit röntgenikiirguse mittelineaarse optika ja ultrafastide füüsikalise keemia väljade jaoks.
Echo harmoonilise kaskaadivaba elektronlaser on suurepärase spektri jõudlusega: vasakpoolne pilt on tavaline kaskaadirežiim ja parem pilt on kaja harmooniline kaskaadirežiim
Röntgeniimpulsi pikkuse reguleerimise ja ultrafastide impulsi genereerimist saab realiseerida kaja harmoonilise kaskaadi abil
Postiaeg: okt-08-2023