Het gratis elektronenlaser -team van de Chinese Academie van Wetenschappen heeft vooruitgang geboekt in het onderzoek van volledig coherente vrije elektronenlasers. Gebaseerd op de Shanghai Soft Ray Free Electron Laser-faciliteit, is het nieuwe mechanisme van Echo Harmonic Cascade Free Electron Laser voorgesteld door China met succes geverifieerd en is de zachte röntgen-coherente straling met uitstekende prestaties verkregen. Onlangs werden de resultaten gepubliceerd in Optica onder de coherente en ultra-short zachte röntgenpulsen van echo-compatibele harmonische cascade-vrije elektronenlasers.
De röntgenfree elektronenlaser is een van de meest geavanceerde lichtbronnen ter wereld. Op dit moment zijn de meeste internationale röntgenfreesvrije elektronenlasers gebaseerd op het zelfversterkerende spontane emissiemechanisme (SASE), SASE heeft een zeer hoge piekhelderheid en femto-niveau ultra-short puls breedte en andere uitstekende prestaties, maar sase trilling door ruis, de coherentie en stabiliteit van de straling is niet hoog, is niet de x-rayband "laser" laser "laser". Een van de belangrijkste ontwikkelingsrichtingen op het gebied van internationale vrije elektronenlaser is het genereren van volledig coherente röntgenstraling met conventionele laserkwaliteit, en de belangrijke manier is om het externe zaadvrije elektronenlaserwerkingsmechanisme te gebruiken. De straling van de externe zaadvrije elektronenlaser erft de kenmerken van de zaadlaser en heeft uitstekende kenmerken zoals volledige coherentie, fasecontrole en precieze synchronisatie met de externe pomplaser. Vanwege de beperking van de golflengte en pulsbreedte van de zaadelaser zijn de korte golflengte -dekking en het aanpassingsbereik van de pulslengte van de buitenste zaadvrije elektronenlaser echter beperkt. Om de dekking van de korte golflengte van de externe zaadvrije elektronenlaser verder uit te breiden, worden de afgelopen jaren nieuwe gratis elektronenlaser -bedrijfsmodi zoals echo -harmonische generatie krachtig ontwikkeld in de wereld ontwikkeld.
Externe zaadvrije elektronenlaser is een van de belangrijkste technische routes om een hoge winst vrije elektronenlaser in China te ontwikkelen. Momenteel hebben alle vier hoge winst vrije elektronenlaserapparaten in China de externe zaadwerkingsmodus aangenomen. Gebaseerd op de Shanghai Deep Ultraviolet Free Electron Laser Facility en de Shanghai Soft Ray Free Electron Laser Facility, hebben wetenschappers achtereenvolgens de eerste internationale Echo-type vrije elektronen Laser Light-versterking en de eerste extreme ultraviolet echo-type vrije elektron laserverzadiging bereikt. Om de externe zaadvrije elektronenlaser tot de korte golflengte verder te promoten, stelde het onderzoeksteam onafhankelijk een nieuw mechanisme voor van volledig coherente vrije elektronenlaser met echo-harmonische cascade, die werd overgenomen door de Shanghai Soft X-Ray Free Electron Laser Laser Device als het basisschema als het basisschema als het basisschema als het basisschema, en voltooide het hele proces van principle-verificatie van de soft amplificatie in de soft amplification in de soft amplification in de soft amplification in de softwarde-röntgenband. Uit de onderzoeksresultaten blijkt dat dit mechanisme in vergelijking met het traditionele externe zaadtype-typemechanisme zeer uitstekende spectrale kenmerken heeft, door de acceptatie van de onderzoekers van de onafhankelijke ontwikkeling van ultrasnelle ra-ray puls diagnose technologie (https://doi.org/10.1016/j.fmre.2022.027), de superieur in puls lengte controle en ultrafen geverifieerd. De relevante onderzoeksresultaten bieden een haalbare technische route voor het genereren van volledig coherente vrije elektronenlasers in de subnanometerband en zullen een ideaal onderzoeksinstrument bieden voor de velden van niet-lineaire optica van röntgenfoto's en ultrasnelle fysische chemie.
De Echo Harmonic Cascade Free Electron Laser heeft uitstekende spectrale prestaties: de linker afbeelding is de conventionele cascade -modus en de rechterafbeelding is de echo -harmonische cascade -modus
Röntgenfoto van röntgenstralen lengte aanpassing en ultrasnelle pulsgeneratie kan worden gerealiseerd door echo-harmonische cascade
Posttijd: oktober-08-2023