A Kínai Tudományos Akadémia Free elektron lézer csapata előrehaladást ért el a teljesen koherens szabad elektron lézerek kutatásában.A Shanghai Soft X-ray Free Electron Laser Facility alapján a Kína által javasolt echo harmonikus kaszkád szabad elektronlézer új mechanizmusát sikeresen ellenőrizték, és kiváló teljesítményű lágy röntgensugár koherens sugárzást kaptak.A közelmúltban az eredményeket az Opticában tették közzé Koherens és ultrarövid lágy röntgenimpulzusok echo-képes harmonikus kaszkádmentes elektronlézerekből címmel.
A röntgenmentes elektronlézer a világ egyik legfejlettebb fényforrása.Jelenleg a nemzetközi röntgen-szabad elektronlézerek többsége az önerősítő spontán emissziós mechanizmuson (SASE) alapul, a SASE nagyon magas csúcsfényességgel és femto szintű ultrarövid impulzusszélességgel és egyéb kiváló teljesítménnyel rendelkezik, de a SASE vibrációja zaj hatására sugárzási impulzusának koherenciája és stabilitása nem magas, nem a röntgensáv „lézer”.A nemzetközi szabad elektronlézer területén az egyik legfontosabb fejlesztési irány a teljesen koherens röntgensugárzás hagyományos lézerminőséggel történő előállítása, ennek fontos módja pedig a külső magmentes elektronlézeres működési mechanizmus alkalmazása.A külső magmentes elektronlézer sugárzása örökli a maglézer tulajdonságait, és olyan kiváló tulajdonságokkal rendelkezik, mint a teljes koherencia, a fázisszabályozás és a precíz szinkronizálás a külső pumpás lézerrel.A maglézer hullámhosszának és impulzusszélességének korlátozottsága miatt azonban a külső magmentes elektronlézer rövid hullámhossz-lefedettsége és impulzushossz-beállítási tartománya korlátozott.A külső magmentes elektronlézer rövid hullámhosszú lefedettségének további bővítése érdekében az elmúlt években a világon erőteljesen fejlesztenek olyan új szabad elektron lézeres működési módokat, mint a visszhangharmonikus generálás.
A külső magmentes elektronlézer az egyik fő műszaki útja a nagy nyereségű szabad elektronlézerek kifejlesztésének Kínában.Jelenleg Kínában mind a négy nagy nyereségű szabad elektron lézeres eszköz külső vetőmag üzemmódot fogadott el.A Shanghai Deep Ultraviolet Free Electronic Laser Facility és a Shanghai Soft X-ray Free Electron Laser Facility alapján a tudósok egymás után érték el az első nemzetközi echo típusú szabad elektron lézeres fényerősítést és az első extrém ultraibolya echo típusú szabad elektron lézeres telítési erősítést.Annak érdekében, hogy a külső magmentes elektronlézert tovább népszerűsítsék a rövid hullámhosszúságra, a kutatócsoport önállóan javasolt egy teljesen koherens szabad elektronlézer új mechanizmusát visszhangharmonikus kaszkáddal, amelyet a Shanghai Soft X-ray Free electronic Laser eszköz alkalmazott. az alapsémát, és befejezte az egész folyamatot az alapelv ellenőrzésétől a fényerősítésig a lágy röntgensávban.A kutatási eredmények azt mutatják, hogy a hagyományos külső mag típusú futtató mechanizmushoz képest ez a mechanizmus nagyon kiváló spektrális tulajdonságokkal rendelkezik az ultragyors röntgen impulzus diagnosztikai technológia független fejlesztésének kutatóinak átvétele révén (https://doi.org/10.1016). /j.fmre.2022.01.027), Ennek az új mechanizmusnak az impulzushossz-szabályozásban és az ultragyors impulzusgenerálásban nyújtott kiváló teljesítménye tovább igazolódik.A vonatkozó kutatási eredmények megvalósítható műszaki utat biztosítanak a szubnanométer sávban teljesen koherens szabad elektronlézerek előállításához, és ideális kutatási eszközt jelentenek a röntgen-nemlineáris optika és az ultragyors fizikai kémia területén.
Az echo harmonikus kaszkádmentes elektronlézer kiváló spektrális teljesítménnyel rendelkezik: a bal oldali kép a hagyományos kaszkád mód, a jobb oldali a visszhangos harmonikus kaszkád mód
A röntgen impulzushossz beállítása és az ultragyors impulzusgenerálás echo harmonikus kaszkád segítségével valósítható meg
Feladás időpontja: 2023.10.08