Hiina Teaduste Akadeemia Vaba elektronlaserite meeskond on saavutanud edusamme täielikult koherentsete vabade elektronide laserite uurimisel.Tuginedes Shanghai pehmele röntgenkiirguse vaba elektronlaserseadmele, on Hiina pakutud uus kajaharmoonilise kaskaadivaba elektronlaseri mehhanism edukalt kontrollitud ja saadud on suurepärase jõudlusega pehme röntgenikiirgus koherentne kiirgus.Hiljuti avaldati tulemused Opticas pealkirja all Koherentsed ja ülilühikesed pehmed röntgenimpulsid kajatoega harmooniliste kaskaadivabade elektronlaseritelt.
Röntgenivaba elektronlaser on üks arenenumaid valgusallikaid maailmas.Praegu põhinevad enamus rahvusvahelisi röntgenivaba elektronlasereid isevõimendaval spontaanse emissiooni mehhanismil (SASE), SASE-l on väga kõrge tippheledus ja femto-tasemel ülilühike impulsi laius ja muu suurepärane jõudlus, kuid SASE vibratsioon müra tõttu ei ole selle kiirgusimpulsi koherentsus ja stabiilsus kõrge, see ei ole röntgeniriba "laser".Rahvusvahelise vabaelektronlaseri valdkonna üheks olulisemaks arengusuunaks on tavapärase laserkvaliteediga täielikult koherentse röntgenkiirguse genereerimine ning oluliseks võimaluseks on kasutada välise seemnevaba elektronlaseri töömehhanismi.Välise seemnevaba elektronlaseri kiirgus pärib külvilaseri omadused ja sellel on suurepärased omadused, nagu täielik koherentsus, faasijuhtimine ja täpne sünkroniseerimine välise pumplaseriga.Seemnelaseri lainepikkuse ja impulsi laiuse piiratuse tõttu on aga välimise seemnevaba elektronlaseri lühikese lainepikkuse katvus ja impulsi pikkuse reguleerimisvahemik piiratud.Välise seemnevaba elektronlaseri lühikese lainepikkuse katvuse edasiseks laiendamiseks arendatakse maailmas viimastel aastatel jõuliselt uusi vabaelektronlaseri töörežiime nagu kajaharmoonikute genereerimine.
Väline seemnevaba elektronlaser on üks peamisi tehnilisi teid Hiinas suure võimendusega vaba elektronlaseri arendamiseks.Praegu on Hiinas kõik neli suure võimendusega vaba elektronide laserseadet kasutusele võtnud välise külvi töörežiimi.Tuginedes Shanghai Deep Ultraviolet Free Electronics Laser Facilityle ja Shanghai Soft X-ray Free Electron Laser Facilityle, on teadlased järjest saavutanud esimese rahvusvahelise kajatüüpi vaba elektronlaseriga valguse võimenduse ja esimese äärmusliku ultraviolettkaja tüüpi vaba elektronlaseriga küllastusvõimenduse.Välise seemnevaba elektronlaseri edasiseks edendamiseks lühikese lainepikkusega pakkus uurimisrühm iseseisvalt välja uue täielikult koherentse vaba elektronlaseri mehhanismi koos kaja harmoonilise kaskaadiga, mille võttis vastu Shanghai pehme röntgenkiirguse vaba elektronlaseri seade. põhiskeemi ja viis lõpule kogu protsessi põhimõtte kontrollimisest kuni valguse võimendamiseni pehmes röntgeniribas.Uurimistulemused näitavad, et võrreldes traditsioonilise välise külvitüüpi käitamismehhanismiga on sellel mehhanismil väga head spektriomadused tänu ülikiire röntgenimpulssdiagnostika tehnoloogia iseseisva arendamise teadlastele (https://doi.org/10.1016). /j.fmre.2022.01.027), Selle uue mehhanismi ülimat jõudlust impulsi pikkuse reguleerimisel ja ülikiire impulsi genereerimisel on veelgi kontrollitud.Asjakohased uurimistulemused pakuvad teostatavat tehnilist teed täielikult koherentsete vabade elektronlaserite genereerimiseks subnanomeetriribas ning pakuvad ideaalset uurimisvahendit röntgenikiirguse mittelineaarse optika ja ülikiire füüsikalise keemia valdkondades.
Kaja harmoonilisel kaskaadivaba elektronlaseril on suurepärane spektraalne jõudlus: vasakpoolne pilt on tavaline kaskaadrežiim ja parem pilt on kaja harmooniline kaskaadirežiim
Röntgenimpulsi pikkuse reguleerimine ja ülikiire impulsi genereerimine saab teostada kaja harmoonilise kaskaadi abil
Postitusaeg: okt-08-2023