Ekstremal ultrabinafsha nurlanishdagi yutuqlaryorug'lik manbai texnologiyasi
So'nggi yillarda ekstremal ultrabinafsha yuqori harmonik manbalar kuchli kogerentlik, qisqa impuls davomiyligi va yuqori foton energiyasi tufayli elektron dinamikasi sohasida keng e'tiborni tortdi va turli spektral va tasviriy tadqiqotlarda qo'llanildi.Texnologiyaning rivojlanishi bilan buyorug'lik manbaiyuqori takrorlanish chastotasi, yuqori foton oqimi, yuqori foton energiyasi va qisqaroq impuls kengligi tomon rivojlanmoqda.Ushbu avans nafaqat ekstremal ultrabinafsha nur manbalarini o'lchash ruxsatini optimallashtiradi, balki kelajakdagi texnologik rivojlanish tendentsiyalari uchun yangi imkoniyatlarni ham beradi.Shu sababli, yuqori takroriy chastotali ekstremal ultrabinafsha nurlar manbasini chuqur o'rganish va tushunish ilg'or texnologiyalarni o'zlashtirish va qo'llash uchun katta ahamiyatga ega.
Femtosekund va attosekund vaqt shkalalarida elektron spektroskopiya o'lchovlari uchun bir nurda o'lchangan hodisalar soni ko'pincha etarli emas, bu esa past chastotali yorug'lik manbalarini ishonchli statistik ma'lumotlarni olish uchun etarli emas.Shu bilan birga, past foton oqimiga ega yorug'lik manbai cheklangan ta'sir qilish vaqtida mikroskopik tasvirning signal-shovqin nisbatini pasaytiradi.Uzluksiz izlanishlar va tajribalar orqali tadqiqotchilar yuqori takroriy chastotali ekstremal ultrabinafsha nurlarning rentabelligini optimallashtirish va uzatish dizaynida ko'plab yaxshilanishlarni amalga oshirdilar.Yuqori takroriy chastotali ekstremal ultrabinafsha nur manbai bilan birgalikda ilg'or spektral tahlil texnologiyasi material tuzilishi va elektron dinamik jarayonni yuqori aniqlikdagi o'lchashga erishish uchun ishlatilgan.
Ekstremal ultrabinafsha nur manbalarini qo'llash, masalan, burchakli elektron spektroskopiya (ARPES) o'lchovlari, namunani yoritish uchun ekstremal ultrabinafsha nurlar nurini talab qiladi.Namuna yuzasidagi elektronlar ekstremal ultrabinafsha nurlar ta'sirida doimiy holatga qo'zg'atiladi va fotoelektronlarning kinetik energiyasi va emissiya burchagi namunaning tarmoqli tuzilishi haqida ma'lumotni o'z ichiga oladi.Burchak rezolyutsiyasi funksiyasiga ega elektron analizator nurlangan fotoelektronlarni oladi va namunaning valentlik zonasi yaqinidagi tarmoqli strukturasini oladi.Past takroriy chastotali ekstremal ultrabinafsha nur manbai uchun, uning bitta zarbasi ko'p sonli fotonlarni o'z ichiga olganligi sababli, u qisqa vaqt ichida namuna yuzasida ko'p sonli fotoelektronlarni qo'zg'atadi va Kulon o'zaro ta'siri taqsimotning jiddiy kengayishiga olib keladi. fotoelektronning kinetik energiyasi, bu fazoviy zaryad effekti deb ataladi.Kosmik zaryad effektining ta'sirini kamaytirish uchun doimiy foton oqimini saqlab turgan holda har bir impulsdagi fotoelektronlarni kamaytirish kerak, shuning uchun uni boshqarish kerak.lazeryuqori takrorlash chastotasi bilan ekstremal ultrabinafsha nur manbasini ishlab chiqarish uchun yuqori takrorlash chastotasi bilan.
Rezonans kuchaytirilgan bo'shliq texnologiyasi MGts takrorlash chastotasida yuqori tartibli harmonikalarni yaratishni amalga oshiradi
Takrorlash tezligi 60 MGts gacha bo'lgan ekstremal ultrabinafsha nur manbasini olish uchun Buyuk Britaniyadagi Britaniya Kolumbiya universitetining Jons jamoasi amaliy natijaga erishish uchun femtosekund rezonansni kuchaytirish bo'shlig'ida (fsEC) yuqori tartibli harmonik ishlab chiqarishni amalga oshirdi. ekstremal ultrabinafsha nur manbai va uni vaqt bilan hal qilingan burchakli elektron spektroskopiya (Tr-ARPES) tajribalarida qo'llagan.Yorug'lik manbai 8 dan 40 eV gacha energiya oralig'ida 60 MGts takrorlash tezligida bitta harmonik bilan sekundiga 1011 foton sonidan ortiq foton oqimini etkazib berishga qodir.Ular fsEC uchun urug' manbai sifatida iterbiy qo'shilgan tolali lazer tizimidan foydalanganlar va tashuvchi konvertning ofset chastotasi (fCEO) shovqinini minimallashtirish va kuchaytirgich zanjirining oxirida yaxshi impuls siqish xususiyatlarini saqlab qolish uchun moslashtirilgan lazer tizimi dizayni orqali boshqariladigan puls xususiyatlarini ishlatishgan.FsEC ichida barqaror rezonansning kuchayishiga erishish uchun ular qayta aloqani boshqarish uchun uchta servo boshqaruv tsiklidan foydalanadilar, bu esa ikki darajadagi erkinlik darajasida faol barqarorlashuvga olib keladi: fsEC ichidagi puls aylanishining aylanish vaqti lazer impuls davriga mos keladi va fazalar siljishi. impuls konvertiga nisbatan elektr maydon tashuvchisi (ya'ni, tashuvchi konvert fazasi, ōCEO).
Ishchi gaz sifatida kripton gazidan foydalanib, tadqiqot guruhi fsECda yuqori tartibli harmonikalarni yaratishga erishdi.Ular grafitning Tr-ARPES o'lchovlarini o'tkazdilar va tez termiklanishni va keyinchalik termal qo'zg'almas elektron populyatsiyalarining sekin rekombinatsiyasini, shuningdek, 0,6 eV dan yuqori Fermi darajasiga yaqin bo'lgan termal bo'lmagan bevosita qo'zg'atilgan holatlarning dinamikasini kuzatdilar.Ushbu yorug'lik manbai murakkab materiallarning elektron tuzilishini o'rganish uchun muhim vositadir.Shu bilan birga, fsEC-da yuqori tartibli harmoniklarning paydo bo'lishi aks ettirish, dispersiyani qoplash, bo'shliq uzunligini nozik sozlash va sinxronizatsiyani blokirovka qilish uchun juda yuqori talablarga ega, bu rezonans kuchaytirilgan bo'shliqning ko'payishiga katta ta'sir qiladi.Shu bilan birga, bo'shliqning markazlashtirilgan nuqtasida plazmaning chiziqli bo'lmagan fazali javobi ham qiyinchilik tug'diradi.Shu sababli, hozirgi vaqtda bunday yorug'lik manbai asosiy ekstremal ultrabinafsha nuriga aylanmaganyuqori harmonik yorug'lik manbai.
Xabar vaqti: 29-aprel, 2024-yil