Çin Bilimler Akademisi'nin Serbest Elektron Lazeri ekibi, tamamen tutarlı serbest elektron lazerlerinin araştırılmasında ilerleme kaydetti. Şanghay Yumuşak X-ışını Serbest Elektron Lazer Tesisi'ne dayanarak, Çin tarafından önerilen yeni eko harmonik kademeli serbest elektron lazeri mekanizması başarıyla doğrulandı ve mükemmel performansa sahip yumuşak X-ışını uyumlu radyasyon elde edildi. Son zamanlarda, sonuçlar Optica'da yankı destekli harmonik kademeli serbest elektron lazerlerinden tutarlı ve ultra kısa yumuşak X-ışını darbeleri başlığı altında yayınlandı.
X-ışını içermeyen elektron lazeri dünyadaki en gelişmiş ışık kaynaklarından biridir. Şu anda, uluslararası X-ışını serbest elektron lazerlerinin çoğu kendi kendini güçlendiren spontan emisyon mekanizmasına (SASE) dayanmaktadır, SASE çok yüksek bir tepe parlaklığına ve femto düzeyinde ultra kısa darbe genişliğine ve diğer mükemmel performansa sahiptir, ancak SASE titreşimi Gürültü nedeniyle, radyasyon darbesinin tutarlılığı ve stabilitesi yüksek değildir, X-ışını bandı “lazer” değildir. Uluslararası serbest elektron lazeri alanındaki en önemli gelişme yönlerinden biri, geleneksel lazer kalitesiyle tamamen tutarlı X-ışını radyasyonu üretmektir ve bunun önemli yolu, harici tohumsuz elektron lazer işletim mekanizmasının kullanılmasıdır. Harici tohumsuz elektron lazerinin radyasyonu, tohum lazerinin özelliklerini devralır ve tam tutarlılık, faz kontrolü ve harici pompa lazeri ile hassas senkronizasyon gibi mükemmel özelliklere sahiptir. Bununla birlikte, tohum lazerinin dalga boyu ve darbe genişliğinin sınırlandırılması nedeniyle, dış tohumsuz elektron lazerinin kısa dalga boyu kapsama alanı ve darbe uzunluğu ayar aralığı sınırlıdır. Harici tohumsuz elektron lazerinin kısa dalga boyu kapsamını daha da genişletmek için, son yıllarda dünyada yankı harmonik üretimi gibi yeni serbest elektron lazer çalışma modları güçlü bir şekilde geliştirilmektedir.
Harici tohumsuz elektron lazeri, Çin'de yüksek kazançlı serbest elektron lazeri geliştirmenin ana teknik yollarından biridir. Şu anda, Çin'deki dört yüksek kazançlı serbest elektron lazer cihazının tümü, harici tohum çalışma modunu benimsemiştir. Şangay Derin Ultraviyole Serbest Elektron Lazer Tesisi ve Şangay Yumuşak X-ışını Serbest Elektron Lazer Tesisi'ni temel alan bilim insanları, ilk uluslararası yankı tipi serbest elektron lazer ışığı amplifikasyonunu ve ilk aşırı ultraviyole yankı tipi serbest elektron lazer satürasyon amplifikasyonunu başarıyla elde etti. Harici tohumsuz elektron lazerini kısa dalga boyuna daha da geliştirmek için, araştırma ekibi bağımsız olarak Shanghai Soft X-ray Serbest Elektron Lazer cihazı tarafından benimsenen, eko harmonik kademeli, tamamen uyumlu serbest elektron lazerinin yeni bir mekanizmasını önerdi. Temel şemayı oluşturdum ve prensip doğrulamasından yumuşak X-ışını bandındaki ışık amplifikasyonuna kadar tüm süreci tamamladım. Araştırma sonuçları, geleneksel harici tohum tipi çalıştırma mekanizmasıyla karşılaştırıldığında, bu mekanizmanın, araştırmacıların ultra hızlı X-ışını darbe teşhis teknolojisinin bağımsız gelişimini benimsemesi yoluyla çok mükemmel spektral özelliklere sahip olduğunu göstermektedir (https://doi.org/10.1016) /j.fmre.2022.01.027), Bu yeni mekanizmanın darbe uzunluğu kontrolü ve ultra hızlı darbe üretimindeki üstün performansı daha da doğrulanmıştır. İlgili araştırma sonuçları, nanometre altı bantta tamamen uyumlu serbest elektron lazerlerinin üretilmesi için uygun bir teknik yol sağlar ve X-ışını doğrusal olmayan optik ve ultra hızlı fiziksel kimya alanları için ideal bir araştırma aracı sağlayacaktır.
Eko harmonik kademeli serbest elektron lazeri mükemmel spektral performansa sahiptir: soldaki görüntü geleneksel kademeli moddur ve sağdaki görüntü yankı harmonik kademeli moddur
X-ışını darbe uzunluğu ayarı ve ultra hızlı darbe üretimi, yankı harmonik kademesi ile gerçekleştirilebilir
Gönderim zamanı: Ekim-08-2023