Xitoy Fanlar akademiyasining Erkin elektron lazer jamoasi to'liq kogerent erkin elektron lazerlarini tadqiq qilishda yutuqlarga erishdi. Shanxay Yumshoq rentgen nurlari erkin elektron lazer zavodi asosida Xitoy tomonidan taklif qilingan echo garmonik kaskad erkin elektron lazerining yangi mexanizmi muvaffaqiyatli sinovdan o'tkazildi va ajoyib ishlashga ega yumshoq rentgen kogerent nurlanishi olindi. Yaqinda natijalar Optica jurnalida "Echo-quvvatlangan garmonik kaskad erkin elektron lazerlaridan kogerent va ultra qisqa yumshoq rentgen impulslari" nomi ostida nashr etildi.
Rentgen nurlarisiz elektron lazer dunyodagi eng ilg'or yorug'lik manbalaridan biridir. Hozirgi kunda xalqaro rentgen nurlarisiz elektron lazerlarining aksariyati o'z-o'zini kuchaytiruvchi spontan emissiya mexanizmiga (SASE) asoslangan, SASE juda yuqori cho'qqi yorqinligi va femto darajasidagi ultra qisqa puls kengligi va boshqa ajoyib ishlashga ega, ammo SASE shovqin tufayli tebranishi, uning nurlanish pulsining kogerentligi va barqarorligi yuqori emas, bu rentgen diapazoni "lazeri" emas. Xalqaro erkin elektron lazer sohasidagi eng muhim rivojlanish yo'nalishlaridan biri an'anaviy lazer sifati bilan to'liq kogerent rentgen nurlanishini yaratishdir va muhim usul tashqi urug'siz elektron lazer ish mexanizmidan foydalanishdir. Tashqi urug'siz elektron lazerning nurlanishi urug' lazerining xususiyatlarini meros qilib oladi va to'liq kogerentlik, fazani boshqarish va tashqi nasos lazeri bilan aniq sinxronizatsiya kabi ajoyib xususiyatlarga ega. Biroq, urug' lazerining to'lqin uzunligi va puls kengligining cheklanganligi sababli, tashqi urug'siz elektron lazerining qisqa to'lqin uzunligini qoplash va puls uzunligini sozlash diapazoni cheklangan. Tashqi urug'siz elektron lazerning qisqa to'lqin uzunligini qoplashni yanada kengaytirish maqsadida, so'nggi yillarda dunyoda aks-sado garmonik generatsiya kabi yangi erkin elektron lazer ish rejimlari jadal rivojlanmoqda.
Tashqi urug'siz elektron lazer Xitoyda yuqori daromadli erkin elektron lazerni ishlab chiqishning asosiy texnik yo'nalishlaridan biridir. Hozirgi vaqtda Xitoydagi to'rtta yuqori daromadli erkin elektron lazer qurilmasining barchasi tashqi urug' ishlash rejimini qo'llagan. Shanxay chuqur ultrabinafsha erkin elektron lazer inshooti va Shanxay yumshoq rentgen nursiz elektron lazer inshooti asosida olimlar ketma-ket birinchi xalqaro aks-sado tipidagi erkin elektron lazer yorug'lik kuchaytirilishiga va birinchi ekstremal ultrabinafsha aks-sado tipidagi erkin elektron lazer to'yinganlik kuchaytirilishiga erishdilar. Tashqi urug'siz elektron lazerni qisqa to'lqin uzunligiga yanada rivojlantirish maqsadida tadqiqot guruhi mustaqil ravishda aks-sado garmonik kaskadli to'liq kogerent erkin elektron lazerning yangi mexanizmini taklif qildi, bu Shanxay yumshoq rentgen nursiz elektron lazer qurilmasi tomonidan asosiy sxema sifatida qabul qilindi va yumshoq rentgen diapazonida printsipni tekshirishdan yorug'lik kuchaytirilishigacha bo'lgan butun jarayonni yakunladi. Tadqiqot natijalari shuni ko'rsatadiki, an'anaviy tashqi urug' turidagi ishlaydigan mexanizm bilan solishtirganda, ushbu mexanizm juda ajoyib spektral xususiyatlarga ega, tadqiqotchilar tomonidan ultra tezkor rentgen impulslarini diagnostika qilish texnologiyasini mustaqil ishlab chiqish (https://doi.org/10.1016/j.fmre.2022.01.027) orqali qo'llanilishi orqali, ushbu yangi mexanizmning impuls uzunligini boshqarish va ultra tezkor impulslarni yaratishdagi yuqori samaradorligi yanada tasdiqlandi. Tegishli tadqiqot natijalari subnanometr diapazonida to'liq kogerent erkin elektron lazerlarni yaratish uchun amaliy texnik yo'lni taqdim etadi va rentgen chiziqli bo'lmagan optika va ultra tezkor fizik kimyo sohalari uchun ideal tadqiqot vositasini taqdim etadi.
Echo garmonik kaskadli erkin elektron lazer ajoyib spektral ishlashga ega: chapdagi tasvir an'anaviy kaskad rejimi, o'ngdagi tasvir esa echo garmonik kaskad rejimi.
Rentgen impulsi uzunligini sozlash va ultra tez impuls hosil qilish aks-sado garmonik kaskadi orqali amalga oshirilishi mumkin
Nashr vaqti: 2023-yil 8-oktabr