Vooruitgang in extreme ultravioletLichtbrontechnologie
In de afgelopen jaren hebben extreme ultraviolette hoge harmonische bronnen grote aandacht getrokken op het gebied van elektronendynamiek vanwege hun sterke coherentie, korte pulsduur en hoge fotonenergie, en zijn ze gebruikt in verschillende spectrale en beeldvormingsstudies. Met de vooruitgang van technologie, ditlichtbronzich ontwikkelt naar een hogere herhalingsfrequentie, hogere fotonflux, hogere fotonenergie en kortere pulsbreedte. Deze vooruitgang optimaliseert niet alleen de meetresolutie van extreme ultraviolette lichtbronnen, maar biedt ook nieuwe mogelijkheden voor toekomstige trends voor technologische ontwikkeling. Daarom is de diepgaande studie en het begrip van hoge herhalingsfrequentie extreme ultraviolette lichtbron van groot belang voor het beheersen en toepassen van geavanceerde technologie.
Voor elektronenspectroscopiemetingen op femtoseconde en attoseconde tijdschalen is het aantal gebeurtenissen gemeten in een enkele balk vaak onvoldoende, waardoor lage refrequentie -lichtbronnen onvoldoende zijn om betrouwbare statistieken te verkrijgen. Tegelijkertijd zal de lichtbron met lage fotonflux de signaal-ruisverhouding van microscopische beeldvorming tijdens de beperkte belichtingstijd verminderen. Door continue exploratie en experimenten hebben onderzoekers veel verbeteringen aangebracht in de opbrengstoptimalisatie en het transmissieontwerp van hoge herhalingsfrequentie Extreme ultraviolet licht. De geavanceerde spectrale analysetechnologie gecombineerd met de hoge herhalingsfrequentie Extreme Ultraviolet Light Source is gebruikt om de hoge precisiemeting van materiaalstructuur en elektronisch dynamisch proces te bereiken.
Toepassingen van extreme ultraviolette lichtbronnen, zoals hoekige opgeloste elektronenspectroscopie (ARPES) -metingen, vereisen een straal extreem ultraviolet licht om het monster te verlichten. De elektronen op het oppervlak van het monster zijn enthousiast in de continue toestand door het extreme ultraviolette licht, en de kinetische energie en emissiehoek van de foto -elektronen bevatten de bandstructuurinformatie van het monster. De elektronenanalysator met hoekresolutiefunctie ontvangt de uitgestraalde foto -elektronen en verkrijgt de bandstructuur nabij de valentieband van het monster. Voor lage herhalingsfrequentie Extreme ultraviolet lichtbron, omdat de enkele puls een groot aantal fotonen bevat, zal het in korte tijd een groot aantal foto -elektronen op het monsteroppervlak op het monsteroppervlak opwinden, en de Coulomb -interactie zal een ernstige verbreding van de verdeling van foto -elektronenkinetische energie veroorzaken, die het ruimteladingseffect wordt genoemd. Om de invloed van het ruimteladingseffect te verminderen, is het noodzakelijk om de foto -elektronen in elke puls te verminderen met behoud van de constante fotonflux, dus het is noodzakelijk om de aan te sturenlasermet een hoge herhalingsfrequentie om de extreme ultraviolette lichtbron te produceren met een hoge herhalingsfrequentie.
Resonantie Verbeterde Cavity Technology realiseert het genereren van harmonischen van hoge orde bij MHZ Repetition Frequency
Om een extreme ultraviolette lichtbron te verkrijgen met een herhalingssnelheid van maximaal 60 MHz, voerde het Jones-team van de Universiteit van British Columbia in het Verenigd Koninkrijk een hoge order Harmonic Generation in een femtoseconde resonantie-verbeteringsstroVital (FSEC) om een praktische extreme ultraviolet-licht te bereiken en toe te passen op tijd-resolved angelvitte angelvitte angelle-angelle-angelle-angelle-angelle-angelle-angelle-angelle-angelle-angelle-angelle-angelle-angel-angelle-angelle-angelle-angelgolte (TR-ARPES) Experiment. De lichtbron is in staat om een fotonflux van meer dan 1011 fotonnummers per seconde te leveren met een enkele harmonische met een herhalingssnelheid van 60 MHz in het energiebereik van 8 tot 40 eV. Ze gebruikten een Ytterbium-gedoteerd vezellasersysteem als een zaadbron voor FSEC en gecontroleerde pulskenmerken via een aangepast lasersysteemontwerp om de dragers envelop offset frequentie (FCEO) -ruis te minimaliseren en goede pulscompressiekarakteristieken te behouden aan het einde van de versterkerketen. Om een stabiele resonantieverbetering binnen de FSEC te bereiken, gebruiken ze drie servo -besturingslussen voor feedbackcontrole, wat resulteert in actieve stabilisatie bij twee vrijheidsgraden: de rondreistijd van het pulscycling binnen de FSEC komt overeen met de laserpulsperiode en de faseverschuiving van de elektrische velddrager met betrekking tot de puls -envelop (IE, Carrier Envelope -fase, actieo).
Door Krypton Gas als werkend gas te gebruiken, bereikte het onderzoeksteam de generatie van harmonischen van hogere orde in FSEC. Ze voerden TR-ARPES-metingen van grafiet uit en waargenomen snelle thermiatie en daaropvolgende langzame recombinatie van niet-thermisch geëxciteerde elektronenpopulaties, evenals de dynamiek van niet-thermaal direct geëxciteerde toestanden nabij het Fermi-niveau boven 0,6 EV. Deze lichtbron biedt een belangrijk hulpmiddel voor het bestuderen van de elektronische structuur van complexe materialen. Het genereren van harmonischen van hoge orde in FSEC heeft echter een zeer hoge vereisten voor reflectiviteit, dispersiecompensatie, fijne aanpassing van de lengte van de holte en het vergrendelen van synchronisatie, die het veelvoud van de verbetering van de door resonantie versterkte holte sterk zal beïnvloeden. Tegelijkertijd is de niet -lineaire fase -respons van het plasma op het middelpunt van de holte ook een uitdaging. Daarom is dit soort lichtbron op dit moment niet de mainstream extreme ultraviolet gewordenHoge harmonische lichtbron.
Posttijd: april-29-2024