Hoogfrequente extreem ultraviolette lichtbron

Hoogfrequente extreem ultraviolette lichtbron

Postcompressietechnieken gecombineerd met tweekleurige velden produceren een extreem ultraviolette lichtbron met hoge flux
Voor Tr-ARPES-toepassingen zijn het verminderen van de golflengte van het aanstuurlicht en het vergroten van de kans op gasionisatie effectieve manieren om een ​​hoge flux en harmonischen van hoge orde te verkrijgen. Bij het genereren van harmonischen van hoge orde met een single-pass hoge herhalingsfrequentie wordt de frequentieverdubbeling of drievoudige verdubbeling in principe toegepast om de productie-efficiëntie van harmonischen van hoge orde te verhogen. Met behulp van postpulscompressie is het gemakkelijker om de piekvermogensdichtheid te bereiken die nodig is voor het genereren van harmonischen van hoge orde door gebruik te maken van een kortere pulsgestuurde lichtbron, waardoor een hogere productie-efficiëntie kan worden behaald dan met een langere pulsgestuurde lichtbron.

Monochromator met dubbel rooster bereikt pulsvoorwaartse kantelcompensatie
Het gebruik van een enkel diffractief element in een monochromator introduceert een verandering inoptischpad radiaal in de bundel van een ultrakorte puls, ook bekend als een pulsvoorwaartse kanteling, wat resulteert in een tijdsrekking. Het totale tijdsverschil voor een diffractievlek met een diffractiegolflengte λ in de diffractieorde m is Nmλ, waarbij N het totale aantal belichte roosterlijnen is. Door een tweede diffractief element toe te voegen, kan het gekantelde pulsfront worden hersteld en kan een monochromator met tijdvertragingscompensatie worden verkregen. En door het optische pad tussen de twee monochromatorcomponenten aan te passen, kan de roosterpulsvormer worden aangepast om de inherente dispersie van harmonische straling van hogere orde nauwkeurig te compenseren. Met behulp van een tijdvertragingscompensatieontwerp demonstreerden Lucchini et al. de mogelijkheid om ultrakorte monochromatische extreem-ultraviolette pulsen met een pulsbreedte van 5 fs te genereren en te karakteriseren.
Het Csizmadia-onderzoeksteam van de ELE-Alps-faciliteit in de European Extreme Light Facility realiseerde het spectrum en de pulsmodulatie van extreem ultraviolet licht met behulp van een monochromator met dubbele roostertijdsvertragingcompensatie in een bundellijn met hoge herhalingsfrequentie en hoge-orde harmonische harmonischen. Ze produceerden hogere-orde harmonischen met behulp van een aandrijvinglasermet een herhalingsfrequentie van 100 kHz en bereikte een extreme ultraviolette pulsbreedte van 4 fs. Dit werk opent nieuwe mogelijkheden voor tijdsafhankelijke experimenten in situ detectie in de ELI-ALPS-faciliteit.

Een extreem ultraviolet lichtbron met hoge herhalingsfrequentie wordt veel gebruikt in de studie van elektronendynamica en heeft brede toepassingsmogelijkheden getoond op het gebied van attosecondespectroscopie en microscopische beeldvorming. Met de voortdurende vooruitgang en innovatie van wetenschap en technologie, is de extreem ultraviolet lichtbron met hoge herhalingsfrequentie steeds populairder geworden.lichtbronboekt vooruitgang in de richting van hogere herhalingsfrequenties, hogere fotonenflux, hogere fotonenergie en kortere pulsbreedtes. In de toekomst zal voortgezet onderzoek naar extreem ultraviolet lichtbronnen met een hoge herhalingsfrequentie hun toepassing in elektronische dynamica en andere onderzoeksgebieden verder bevorderen. Tegelijkertijd zullen de optimalisatie en regeltechnologie van extreem ultraviolet lichtbronnen met een hoge herhalingsfrequentie en de toepassing ervan in experimentele technieken zoals foto-elektronenspectroscopie met hoekresolutie ook de focus zijn van toekomstig onderzoek. Daarnaast wordt verwacht dat de technologie voor tijdsopgeloste attoseconde transiënte absorptiespectroscopie en realtime microscopische beeldvormingstechnologie gebaseerd op extreem ultraviolet lichtbronnen met een hoge herhalingsfrequentie verder zullen worden bestudeerd, ontwikkeld en toegepast om in de toekomst zeer nauwkeurige attoseconde tijdsopgeloste en nanoruimte-opgeloste beeldvorming te bereiken.