Kemajuan ing ultraviolet ekstremteknologi sumber cahya
Ing taun-taun pungkasan, sumber harmonik ultraviolet ekstrem sing dhuwur wis narik kawigaten ing bidang dinamika elektron amarga koherensi sing kuwat, durasi pulsa sing cendhak, lan energi foton sing dhuwur, lan wis digunakake ing macem-macem studi spektral lan pencitraan. Kanthi kemajuan teknologi, ikisumber cahyalagi berkembang menyang frekuensi pengulangan sing luwih dhuwur, fluks foton sing luwih dhuwur, energi foton sing luwih dhuwur, lan jembar pulsa sing luwih cendhek. Kemajuan iki ora mung ngoptimalake resolusi pangukuran sumber cahya ultraviolet ekstrem, nanging uga menehi kemungkinan anyar kanggo tren pangembangan teknologi ing mangsa ngarep. Mulane, sinau lan pangerten sing jero babagan sumber cahya ultraviolet ekstrem frekuensi pengulangan sing dhuwur iku penting banget kanggo nguwasani lan ngetrapake teknologi canggih.
Kanggo pangukuran spektroskopi elektron ing skala wektu femtosecond lan attosecond, jumlah kedadeyan sing diukur ing siji sinar asring ora cukup, saengga sumber cahya frekuensi rendah ora cukup kanggo entuk statistik sing bisa dipercaya. Ing wektu sing padha, sumber cahya kanthi fluks foton rendah bakal nyuda rasio sinyal-kanggo-noise saka pencitraan mikroskopis sajrone wektu paparan sing winates. Liwat eksplorasi lan eksperimen sing terus-terusan, para peneliti wis nggawe akeh perbaikan ing optimasi hasil lan desain transmisi cahya ultraviolet ekstrem frekuensi pengulangan dhuwur. Teknologi analisis spektral canggih sing digabungake karo sumber cahya ultraviolet ekstrem frekuensi pengulangan dhuwur wis digunakake kanggo entuk pangukuran presisi dhuwur saka struktur material lan proses dinamis elektronik.
Aplikasi sumber cahya ultraviolet ekstrem, kayata pangukuran spektroskopi elektron sing diatasi sudut (ARPES), mbutuhake sinar cahya ultraviolet ekstrem kanggo madhangi sampel. Elektron ing permukaan sampel diunggahake menyang kahanan kontinyu dening cahya ultraviolet ekstrem, lan energi kinetik lan Sudut emisi fotoelektron ngemot informasi struktur pita sampel. Penganalisis elektron kanthi fungsi resolusi Sudut nampa fotoelektron sing diradiasi lan entuk struktur pita cedhak pita valensi sampel. Kanggo sumber cahya ultraviolet ekstrem frekuensi pengulangan sing endhek, amarga pulsa tunggal ngemot akeh foton, bakal ngunggahake akeh fotoelektron ing permukaan sampel sajrone wektu sing cendhak, lan interaksi Coulomb bakal nggawa pelebaran distribusi energi kinetik fotoelektron sing serius, sing diarani efek muatan ruang. Kanggo nyuda pengaruh efek muatan ruang, perlu nyuda fotoelektron sing ana ing saben pulsa nalika njaga fluks foton sing konstan, mula perlu kanggo nyurunglaserkanthi frekuensi pengulangan sing dhuwur kanggo ngasilake sumber cahya ultraviolet ekstrem kanthi frekuensi pengulangan sing dhuwur.
Teknologi rongga sing ditingkatake resonansi nyadari generasi harmonik urutan dhuwur ing frekuensi pengulangan MHz
Kanggo entuk sumber cahya ultraviolet ekstrem kanthi tingkat pengulangan nganti 60 MHz, tim Jones ing Universitas British Columbia ing Inggris nindakake generasi harmonik tingkat dhuwur ing rongga peningkatan resonansi femtosecond (fsEC) kanggo entuk sumber cahya ultraviolet ekstrem praktis lan ngetrapake menyang eksperimen spektroskopi elektron sudut sing diatasi wektu (Tr-ARPES). Sumber cahya kasebut bisa ngirim fluks foton luwih saka 1011 nomer foton per detik kanthi harmonik tunggal kanthi tingkat pengulangan 60 MHz ing kisaran energi 8 nganti 40 eV. Dheweke nggunakake sistem laser serat sing didoping ytterbium minangka sumber wiji kanggo fsEC, lan ngontrol karakteristik pulsa liwat desain sistem laser khusus kanggo nyuda gangguan frekuensi offset amplop pembawa (fCEO) lan njaga karakteristik kompresi pulsa sing apik ing pungkasan rantai penguat. Kanggo entuk paningkatan resonansi sing stabil ing fsEC, dheweke nggunakake telung puteran kontrol servo kanggo kontrol umpan balik, sing ngasilake stabilisasi aktif ing rong derajat kebebasan: wektu perjalanan bunder saka siklus pulsa ing fsEC cocog karo periode pulsa laser, lan owah-owahan fase pembawa medan listrik gegayutan karo amplop pulsa (yaiku, fase amplop pembawa, ϕCEO).
Kanthi nggunakake gas kripton minangka gas kerja, tim riset nggayuh generasi harmonik orde sing luwih dhuwur ing fsEC. Dheweke nindakake pangukuran Tr-ARPES grafit lan mirsani termiasi cepet lan rekombinasi alon sabanjure saka populasi elektron sing ora tereksitasi sacara termal, uga dinamika kahanan tereksitasi langsung non-termal cedhak tingkat Fermi ing ndhuwur 0,6 eV. Sumber cahya iki nyedhiyakake alat penting kanggo nyinaoni struktur elektronik bahan kompleks. Nanging, generasi harmonik orde dhuwur ing fsEC duwe syarat sing dhuwur banget kanggo reflektivitas, kompensasi dispersi, penyesuaian dawa rongga sing apik lan penguncian sinkronisasi, sing bakal mengaruhi banget kelipatan peningkatan rongga sing ditingkatake resonansi. Ing wektu sing padha, respon fase nonlinier plasma ing titik fokus rongga uga dadi tantangan. Mulane, saiki, sumber cahya jinis iki durung dadi ultraviolet ekstrem utama.sumber cahya harmonik dhuwur.
Wektu kiriman: 29-Apr-2024