A Kínai Tudományos Akadémia ingyenes elektron lézercsoportja előrehaladt a teljesen koherens szabad elektron lézerek kutatásában. A sanghaji lágy röntgenmentes elektron lézer létesítmény alapján a Kína által javasolt Echo Harmonic Cascade szabad elektron lézer új mechanizmusa sikeresen ellenőrizte, és a lágy röntgen-koherens sugárzást kiváló teljesítményű. A közelmúltban az eredményeket az Optica-ban tették közzé, a Coherent és az ultra-rövid lágy röntgen impulzusok címe alatt az echo-kompatibilis harmonikus kaszkád szabad elektron lézerekből.
A röntgenmentes elektron lézer a világ egyik legfejlettebb fényforrása. Jelenleg a nemzetközi röntgenmentes elektron-lézerek többsége az önerősítő spontán emissziós mechanizmuson (SASE) alapul, a SASE nagyon magas csúcspontja van, és a femto szintű ultra-rövid pulzusszélesség és más kiváló teljesítmény, de a zajos rezgés, a sugárzási impulzus koherenciája és stabilitása nem magas, nem a röntgenszállítás. A nemzetközi szabad elektron lézer területén az egyik legfontosabb fejlesztési iránya a teljesen koherens röntgen sugárzás előállítása, a hagyományos lézerminőséggel, és a külső vetőmag-mentes elektron lézer működési mechanizmus használata. A külső vetőmagmentes elektron lézer sugárzása örököli a vetőmag lézer tulajdonságait, és kiváló tulajdonságokkal rendelkezik, mint például a teljes koherencia, a fázisvezérlés és a pontos szinkronizálás a külső szivattyú lézerrel. A vetőmag lézer hullámhosszának és impulzusszélességének korlátozása miatt azonban a külső vetőmag -szabad elektron lézer rövid hullámhosszú lefedettsége és impulzushossz -beállítási tartománya korlátozott. A külső vetőmag -mentes elektron lézer rövid hullámhosszú lefedettségének további bővítése érdekében az új, szabad elektron lézer üzemmódok, például az Echo Harmonic Generáció, az utóbbi években erőteljesen fejlődnek a világban.
A külső vetőmag -mentes elektron lézer az egyik fő technikai út a nagy nyereségű ingyenes elektron lézer kidolgozásához Kínában. Jelenleg mind a négy nagy nyereségű ingyenes elektron lézerkészülék Kínában elfogadta a külső vetőmag üzemmódot. A sanghaji mély ultraibolya ingyenes elektron lézer létesítmény és a sanghaji soft röntgenmentes elektron lézer létesítmény alapján a tudósok egymást követően értek el az első nemzetközi Echo Type Free Electron Laser Light amplifikációt, valamint az első extrém ultraibolya visszhang típusú szabad elektron lézer telítettség amplifikációját. Annak érdekében, hogy a külső vetőmag-szabad elektron lézert a rövid hullámhosszon tovább népszerűsítsük, a kutatócsoport önállóan javasolta a teljesen koherens szabad elektron lézer új mechanizmusát az Echo Harmonic Cascade-val, amelyet a sanghaji lágy röntgen-lézer eszközként alkalmaztak, és az egész folyamatot befejezték az alapelvek ellenőrzéséből a lágy röntgen sávban. A kutatási eredmények azt mutatják, hogy a hagyományos külső vetőmag-típusú futó mechanizmushoz képest ez a mechanizmus nagyon kiváló spektrális tulajdonságokkal rendelkezik, az ultragyors röntgen-pulzus-diagnózis technológia (https://doi.org/10.1016/j.fmre.2022.01.027) független fejlesztésének kutatóinak elfogadása révén, az új mechanizmus kiemelkedő teljesítménye. A releváns kutatási eredmények megvalósítható technikai útvonalat biztosítanak a teljesen koherens szabad elektron-lézerek előállításához a szubnanométer sávban, és ideális kutatási eszközt nyújtanak a röntgen nemlineáris optika és az ultragyors fizikai kémia területeihez.
Az Echo Harmonic Cascade Free Electron lézer kiváló spektrális teljesítményű: A bal oldali kép a hagyományos kaszkád mód, a megfelelő kép pedig az Echo Harmonic Cascade mód
A röntgen impulzushossz beállítása és az ultragyors impulzus generáció Echo Harmonic Cascade segítségével valósítható meg
A postai idő: október-08-2023