Aşırı ultraviyole ilerlemelerIşık Kaynak Teknolojisi
Son yıllarda, aşırı ultraviyole yüksek harmonik kaynaklar, güçlü tutarlılıkları, kısa nabız süreleri ve yüksek foton enerjileri nedeniyle elektron dinamikleri alanında büyük ilgi görmüş ve çeşitli spektral ve görüntüleme çalışmalarında kullanılmıştır. Teknolojinin ilerlemesi ile buışık kaynağıdaha yüksek tekrarlama frekansı, daha yüksek foton akısı, daha yüksek foton enerjisi ve daha kısa darbe genişliğine doğru gelişmektedir. Bu ilerleme sadece aşırı ultraviyole ışık kaynaklarının ölçüm çözünürlüğünü optimize etmekle kalmaz, aynı zamanda gelecekteki teknolojik gelişim eğilimleri için yeni olasılıklar da sağlar. Bu nedenle, yüksek tekrarlama frekansı aşırı ultraviyole ışık kaynağının derinlemesine incelenmesi ve anlaşılması, en yeni teknolojiye hakim olmak ve uygulamak için büyük önem taşımaktadır.
Femtosaniye ve Attosecond zaman ölçeklerinde elektron spektroskopisi ölçümleri için, tek bir ışında ölçülen olayların sayısı genellikle yetersizdir, bu da düşük refrekans ışık kaynaklarını güvenilir istatistik elde etmek için yetersiz hale getirir. Aynı zamanda, düşük foton akışına sahip ışık kaynağı, sınırlı maruz kalma süresi boyunca mikroskobik görüntülemenin sinyal-gürültü oranını azaltacaktır. Sürekli keşif ve deneyler yoluyla, araştırmacılar yüksek tekrarlama frekansı aşırı ultraviyole ışığın verim optimizasyonu ve iletim tasarımında birçok iyileştirme yaptı. Malzeme yapısının ve elektronik dinamik sürecin yüksek hassasiyetli ölçümünü elde etmek için yüksek tekrarlama frekansı aşırı ultraviyole ışık kaynağı ile birleştiğinde gelişmiş spektral analiz teknolojisi kullanılmıştır.
Açısal çözülmüş elektron spektroskopisi (ARPES) ölçümleri gibi aşırı ultraviyole ışık kaynaklarının uygulamaları, numuneyi aydınlatmak için aşırı ultraviyole ışık demeti gerektirir. Numunenin yüzeyindeki elektronlar aşırı ultraviyole ışık ile sürekli duruma uyarılır ve fotoelektronların kinetik enerji ve emisyon açısı, numunenin bant yapısı bilgilerini içerir. Açılı çözünürlük fonksiyonuna sahip elektron analizörü, yayılan fotoelektronları alır ve bant yapısını numunenin değerlik bandının yakınında elde eder. Düşük tekrarlama frekansı aşırı ultraviyole ışık kaynağı için, tek darbesi çok sayıda foton içerdiğinden, kısa bir süre içinde numune yüzeyinde çok sayıda fotoelektronu heyecanlandıracak ve Coulomb etkileşimi, uzay yük etkisi olarak adlandırılan fotoelektron kinetik enerjisinin dağılımının ciddi bir şekilde genişlemesini sağlayacaktır. Uzay yükü etkisinin etkisini azaltmak için, sabit foton akısını korurken her nabızda bulunan fotoelektronları azaltmak gerekir, bu nedenlelazeryüksek tekrarlama frekansına sahip aşırı ultraviyole ışık kaynağını üretmek için yüksek tekrarlama frekansı ile.
Rezonans Geliştirilmiş Boşluk Teknolojisi, MHZ tekrarlama frekansında yüksek dereceli harmoniklerin üretilmesini fark eder
60 MHz'e kadar tekrarlama oranına sahip aşırı ultraviyole ışık kaynağı elde etmek için, Birleşik Krallık'taki British Columbia Üniversitesi'ndeki Jones ekibi, pratik bir aşırı ultraviyole ışık kaynağı elde etmek için bir femtosaniye rezonans geliştirme boşluğunda (FSEC) yüksek dereceli harmonik üretiminde gerçekleştirdi ve zamana uygulandı. Işık kaynağı, 8 ila 40 eV enerji aralığında 60 MHz'lik bir tekrar hızında tek bir harmonik ile saniyede 1011'den fazla foton sayısından fazla bir foton akısı sağlayabilir. FSEC için bir tohum kaynağı olarak ytterbium katkılı bir fiber lazer sistemi kullandılar ve taşıyıcı zarf ofset frekansı (FCEO) gürültüsünü en aza indirmek ve amplifikatör zincirinin sonunda iyi nabız sıkıştırma özelliklerini korumak için özelleştirilmiş bir lazer sistem tasarımı yoluyla kontrollü nabız özellikleri kullandılar. FSEC içinde kararlı rezonans artışı elde etmek için, geri besleme kontrolü için üç servo kontrol döngüsü kullanırlar, bu da iki serbestlik derecesinde aktif stabilizasyona neden olurlar: FSEC içindeki nabız döngüsünün gidiş -dönüş süresi ve elektrik alan taşıyıcının pals zarına göre faz kayması (IE, taşıyıcı aşama, ϕceo.
Kripton gazını çalışma gazı olarak kullanarak, araştırma ekibi FSEC'de üst düzey harmoniklerin üretilmesini sağladı. TR-Arpes grafit ölçümleri gerçekleştirdiler ve hızlı termasyon ve daha sonra terlemik olarak uyarılmayan elektron popülasyonlarının yavaş rekombinasyonunu ve ayrıca 0.6 eV'nin üzerindeki Fermi seviyesine yakın terlemik olarak doğrudan heyecanlı olmayan durumların dinamiklerini gözlemlediler. Bu ışık kaynağı, karmaşık malzemelerin elektronik yapısını incelemek için önemli bir araç sağlar. Bununla birlikte, FSEC'de yüksek dereceli harmoniklerin üretimi, yansıtma, dispersiyon telafisi, boşluk uzunluğunun ince ayarlaması ve senkronizasyon kilitleme için çok yüksek gereksinimlere sahiptir, bu da rezonans geliştirilmiş boşluğun artış katlarını büyük ölçüde etkileyecektir. Aynı zamanda, plazmanın boşluğun odak noktasında doğrusal olmayan faz tepkisi de bir zorluktur. Bu nedenle, şu anda, bu tür ışık kaynağı ana akım aşırı ultraviyole dönüşmemiştirYüksek harmonik ışık kaynağı.
Gönderme Zamanı: Nisan-29-2024