A szélsőséges ultraibolya előrelépésekfényforrás -technológia
Az utóbbi években az extrém ultraibolya, magas harmonikus források nagy figyelmet fordítottak az elektrondinamika területén, erős koherenciájuk, rövid impulzus időtartama és nagy fotonenergia miatt, és különféle spektrális és képalkotó vizsgálatokban használták fel. A technológia fejlődésével ezfényforrásA magasabb ismétlési frekvencia, a magasabb fotonáram, a magasabb fotonenergia és a rövidebb impulzusszélesség felé fejlődik. Ez az előrelépés nemcsak optimalizálja a szélsőséges ultraibolya fényforrások mérési felbontását, hanem új lehetőségeket is kínál a jövőbeli technológiai fejlesztési trendekhez. Ezért a nagy ismétlési frekvenciájú, a szélsőséges ultraibolya fényforrás mélyreható tanulmánya és megértése nagy jelentőséggel bír a legmodernebb technológia elsajátításában és alkalmazásában.
A femtosekundumos és attosekundumos idő skálák elektronspektroszkópia mérése esetén az egyetlen sugárban mért események száma gyakran nem elegendő, így az alacsony, újrafutási fényforrások nem elegendőek a megbízható statisztikák eléréséhez. Ugyanakkor az alacsony fotonáramú fényforrás csökkenti a mikroszkopikus képalkotás jel-zaj arányát a korlátozott expozíciós idő alatt. Folyamatos feltárás és kísérletek révén a kutatók sok javulást hajtottak végre a nagy ismétlési frekvenciájú extrém ultraibolya fény hozam optimalizálásában és átviteli tervezésében. A fejlett spektrális elemzési technológiát és a nagy ismétlési frekvenciájú, a szélsőséges ultraibolya fényforrást kombinálják az anyagszerkezet és az elektronikus dinamikus folyamat nagy pontosságú mérésének elérésére.
A szélsőséges ultraibolya fényforrások, például a szögfeloldott elektronspektroszkópia (ARPES) méréseinek alkalmazásai extrém ultraibolya fénysugárhoz szükségesek a minta megvilágításához. A minta felületén lévő elektronokat a folyamatos állapotban izgatja a szélsőséges ultraibolya fény, és a fotoelektronok kinetikus energiája és emissziós szöge tartalmazza a minta sávszerkezetének adatait. A szögfelbontási funkcióval rendelkező elektron analizátor megkapja a sugárzott fotoelektronokat, és a sávszerkezetet a minta valencia sávja közelében kapja meg. Az alacsony ismétlési frekvenciájú szélsőséges ultraibolya fényforrás esetén, mivel az egyetlen impulzusa nagyszámú fotont tartalmaz, a minta felületén sok fotoelektronot izgat, és a Coulomb interakció a fotoelektron kinetikus energia eloszlásának súlyos kiszélesítését eredményezi, amelyet az űrköltségnek neveznek. A tér töltéshatásának befolyásolásának csökkentése érdekében csökkenteni kell az egyes impulzusokban található fotoelektronokat, miközben megőrzi az állandó foton fluxustlézernagy ismétlési gyakorisággal a szélsőséges ultraibolya fényforrás előállításához, nagy ismétlési frekvenciával.
A rezonancia fokozott üregtechnika felismeri a magas rendű harmonikusok generálását az MHz ismétlési gyakoriságánál
Annak érdekében, hogy egy extrém ultraibolya fényforrást kapjon, amelynek ismétlési aránya akár 60 MHz-es lehet, az Egyesült Királyságban a Brit Columbia Egyetem Jones-csapata magas rendű harmonikus generációt végzett egy femtosekundás rezonancia-javító üregben (FSEC) egy gyakorlati szélsőséges ultraibolya fényforrás elérése érdekében (TROSOLOR ELIMULÁTOTT KÉPESSÉGEKHEZ). A fényforrás képes egy másodpercenként több mint 1011 fotonszám fotonáramát szállítani, egyetlen harmonikussal, 60 MHz ismétlési sebességgel 8–40 eV energiatartományban. Az FSEC vetőmagforrásaként egy Ytterbium-adalékolt szálas rendszert használtak, és a szabályozott impulzus jellemzőket testreszabott lézerrendszer-kialakítás révén a hordozó boríték-eltolási frekvenciájának (FCEO) zajának minimalizálása és a jó impulzus kompressziós jellemzők fenntartása érdekében az erősítő lánc végén. Az FSEC -n belüli stabil rezonancia -fokozás elérése érdekében három szervo -vezérlőhurkot használnak a visszacsatolásvezérléshez, ami két szabadságfokozaton aktív stabilizációt eredményez: az FSEC -en belüli impulzusciklus oda -vissza időtartama megegyezik az elektromos mező hordozójának fáziseltolódásával, és az elektromos mező hordozó fáziseltolódása az impulzus -borítékhoz viszonyítva (azaz a vivőfeltözés fázis, ϕceo).
A Krypton Gas működő gázként történő felhasználásával a kutatócsoport elérte a magasabb rendű harmonikusok generálását az FSEC-ben. Végezték el a grafit TR-ARPES mérését, és megfigyelték a gyors hőmérsékletet és az azt követő lassú rekombinációt a nem-izgatottan elektronpopulációk, valamint a nem -nál közvetlenül gerjesztett állapotok dinamikáját a Fermi szint közelében, a 0,6 eV felett. Ez a fényforrás fontos eszközt nyújt a komplex anyagok elektronikus szerkezetének tanulmányozásához. Az FSEC-ben a magas rendű harmonikusok generálása azonban nagyon magas követelményeket mutat a reflexió, a diszperziós kompenzáció, az üreghossz finom beállítása és a szinkronizálás reteszelése szempontjából, ami nagymértékben befolyásolja a rezonancia-fokozott üreg javító szorzót. Ugyanakkor a plazma nemlineáris fázisválasza az üreg fókuszpontjában szintén kihívást jelent. Ezért jelenleg ez a fajta fényforrás nem lett a mainstream extrém ultraibolyaMagas harmonikus fényforrás.
A postai idő: április-29-2024