Laser Pulsa Kelas X-Ray

Laser Pulsa Kelas X-Ray
X-Ray Attosecondlaser pulsaKanthi kekuwatan lan durasi pulsa sing cendhak yaiku kunci kanggo nggayuh spektroskopi nonlinear sing enctrafast lan imaging bedo x-ray. Tim riset ing Amerika Serikat nggunakake kaskade rong tahapLaser elektron x-raykanggo output pulsa atosecond diskret. Dibandhingake karo laporan sing ana, kakuwatan rata-rata pulsa saya tambah kanthi urutan gedhene, kekuwatan puncak maksimal yaiku 1.1 Tw, lan energi median luwih saka 100 J. Panaliten kasebut uga nyedhiyakake bukti kuwat kanggo prilaku superadiasi kaya Soliton ing lapangan X-ray.Laser energi dhuwurWis nggawa akeh riset anyar, kalebu fisika dhuwur-lapangan, spektroskopi attosecond, lan akseler partikel laser. Antarane kabeh jinis laser, sinar sinar-X digunakake ing diagnosis medis, deteksi cacat industri, pemeriksaan safety lan resiki ilmiah. Laser Gratis-elektron x-ray (XFEL) bisa nambah kekuwatan puncak X-Ray kanthi pirang-pirang pesenan gedhene X-Ray menyang lapangan sregep x-ray liyane lan imbuhan bedhil tunggal sing dibutuhake. Attosecond XFEL sing sukses yaiku minangka prestasi utama ing Ilmu Attosecond ing Ilmu Attosecond, nambah kekuwatan sing kasedhiya kanthi luwih saka enem pesenan gedhene tinimbang sumber sinar Benchtop.

Laser Eleltron GratisBisa entuk tenaga sing luwih gedhe Akeh pesenan gedhene luwih dhuwur tinimbang tingkat emisi spontan kanthi nggunakake interaksi kolam radiasi, sing disebabake dening interaksi lapangan radiasi ing balok elektron lan osilasi magnetik. Ing kisaran sinar X hard (udakara 0,01 nm nganti 0.1 nm gelombang dawa), sing digayuh karo kompresi komprèsi lan teknik coning jentasi. Ing rangking sinar-X sing alus (udakara 0.1 nm nganti gelombang gelombang 10 nm), sing ditindakake teknologi seger seger. Bubar pulsa Attosecond kanthi kekuwatan puncak 100 GW wis dilaporake digawe kanthi cara emisi spontan (Espease) sing bisa ditambahi.

Tim riset nggunakake sistem amplifikasi rong tahapan adhedhasar XFEL kanggo nggedhekake output pulsa x-ray attosecond saka koheren linacsumber cahyamenyang level Tw, tatanan gedhang gedhene amarga ngasilake asil. Persiyapan eksperimen ditampilake ing Gambar 1. Adhedhasar metode esase, Photocathode EMentter dimodiasi kanggo entuk balok elektron kanthi spike elektron kanthi spike elektron, lan digunakake kanggo ngasilake pulsa x-ray sing dhuwur. Pulsa dhisikan dumunung ing pojok ngarep balok elektron, kaya sing ditampilake ing sudhut kiwa ndhuwur tokoh, lan banjur njejeri pulusan, lan banjur diteliti karo sinar elektron, lan banjur diteliti pulsa, lan banjur diowahi karo serangan elektron (fel laser. Pungkasan, Undulator Magnetik kapindho digunakake kanggo ngawasi sinar X liwat interaksi pulsa atososecond kanthi irisan seger.

FIG. 1 diagram piranti eksperimen; Ilustrasi nuduhake ruang phase longitudinal (diagram energi wektu, ijo), profil saiki (biru), lan radiasi sing diasilake kanthi amplifikasi pertama (ungu). XTCAV, rongga x-band transversal; sistem cvmi, coaxial pemetaan pemetaan pemetaan; Fzp, spektrometer piring band fresnn

Kabeh pulsa attosecond dibangun saka swara, saengga saben pulsa duwe macem-macem sifat spektral lan wektu domain sing beda, sing ditliti para peneliti kanthi luwih rinci. Ing babagan spektrum, dheweke nggunakake spektromer piring band fresnnn kanggo ngukur spektromi pulsa individu kanthi dawa sing ora ana gandhengane, lan nemokake manawa spektrator kasebut njaga gelombang lan gelombang ing sekunder, nuduhake yen pulsa tetep Unimodal. Ing wektu domain, pinggir sudut diukur lan gelombang domain domain pulsa ditondoi. Kaya sing ditampilake ing Gambar 1, Pulsa X-Ray tumpang tindih karo pulsa laser infrain inframerah berpisah Polari. Dening fotografi Dening pulsa x-ray bakal ngasilake coretan ing arah sing ana ing sisih vektor potensial laser inframerah. Amarga bidang listrik laser muter kanthi wektu, panyebaran momentum fotoelektron ditemtokake kanthi wektu emision elektron, lan hubungan antara mode sudut ing fotoelektor kasebut diadegake. Distribusi saka fotoelektron momentum diukur nggunakake spektrometer pemetaan coaxial. Adhedhasar distribusi lan spektrib, gelombang domain-domain pulsa atosecond bisa dibangun maneh. Gambar 2 (A) nuduhake distribusi Duration, kanthi median 440 kaya. Pungkasan, detektor pemantauan gas digunakake kanggo ngukur energi pulsa, lan plot Scatter ing antarane kekuwatan pulsa puncak lan duration Duration diwiwiti ing Gambar 2 (B) diitung. Telung konfigurasi cocog karo kahanan fokus elektron sing beda, kahanan coning sing gedhe lan kahanan tundha kompresor Magnetik. Telung konfigurasi ngasilake tenaga tenaga sing rata-rata 150, lan 260 J, masing-masing, kanthi kekuwatan puncak maksimal 1.1 tw.

Gambar 2. (A) histogram distribusi saka setengah lengkap (FWHM) Duration; (b) plot buyar sing cocog kanggo puncak daya lan durasi pulsa

Kajaba iku, panaliten kasebut uga diamati sepisanan kanggo fenomisi Soliton Super Renamis ing Band X, sing katon minangka cekak pulsa sing terus-terusan sajrone amplifikasi. Iki disebabake interaksi sing kuwat ing antarane elektron lan radiasi, kanthi energi kanthi cepet ditransfer saka elektron menyang kepala pulsa sinar lan bali menyang elektron saka pulsa. Liwat sinau ing jeroan ing fenomena iki, samesthine manawa pulsa sinar X kanthi daya sing luwih dhuwur lan daya pucuk sing luwih dhuwur bisa luwih dingerteni kanthi nggunakake proses pengambilan superadiasi lan njupuk kauntungan pendekatan pulsa ing mode kaya Soliton ing mode kaya Soliton ing mode kaya Soliton ing mode kaya Soliton ing mode kaya Soliton ing mode kaya Soliton ing mode kaya Soliton ing mode kaya Soliton.