Hoogfrequente extreem-ultraviolette lichtbron

Hoogfrequente extreem-ultraviolette lichtbron

Postcompressietechnieken gecombineerd met tweekleurenvelden produceren een extreem-ultraviolette lichtbron met hoge flux
Voor Tr-ARPES-toepassingen zijn het verminderen van de golflengte van het aandrijvende licht en het vergroten van de waarschijnlijkheid van gasionisatie effectieve manieren om hoge flux en harmonischen van hoge orde te verkrijgen. Bij het genereren van harmonischen van hoge orde met een single-pass hoge herhalingsfrequentie, wordt in principe de frequentieverdubbelings- of drievoudige verdubbelingsmethode toegepast om de productie-efficiëntie van harmonischen van hoge orde te vergroten. Met behulp van post-pulscompressie is het gemakkelijker om de piekvermogensdichtheid te bereiken die vereist is voor het genereren van harmonische opwekkingen van hoge orde door gebruik te maken van een korter pulsaandrijflicht, zodat een hogere productie-efficiëntie kan worden verkregen dan die van een langere pulsaandrijving.

Monochromator met dubbel rooster bereikt puls-voorwaartse kantelcompensatie
Het gebruik van een enkel diffractief element in een monochromator introduceert een verandering inoptischpad radiaal in de straal van een ultrakorte puls, ook bekend als een puls voorwaartse kanteling, resulterend in een tijdsverlenging. Het totale tijdsverschil voor een diffractievlek met een diffractiegolflengte λ bij de diffractieorde m is Nmλ, waarbij N het totale aantal verlichte 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 nauwkeurig de inherente spreiding van harmonische straling van hoge orde te compenseren. Met behulp van een ontwerp voor tijdvertragingscompensatie hebben Lucchini et al. demonstreerde 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 Facility in de European Extreme Light Facility bereikte het spectrum en de pulsmodulatie van extreem ultraviolet licht met behulp van een monochromator met dubbele roostertijdvertragingscompensatie in een harmonische bundellijn met hoge herhalingsfrequentie en hoge orde. Ze produceerden harmonischen van hogere orde met behulp van een drivelasermet een herhalingssnelheid van 100 kHz en bereikte een extreem ultraviolette pulsbreedte van 4 fs. Dit werk opent nieuwe mogelijkheden voor tijdsopgeloste experimenten in situ detectie in de ELI-ALPS-faciliteit.

Een bron van extreem ultraviolet licht met een hoge herhalingsfrequentie is op grote schaal gebruikt bij de studie van de elektronendynamica en heeft brede toepassingsmogelijkheden laten zien op het gebied van attoseconde-spectroscopie en microscopische beeldvorming. Met de voortdurende vooruitgang en innovatie van wetenschap en technologie, is de hoge herhalingsfrequentie extreem ultravioletlichtbronvordert in de richting van een hogere herhalingsfrequentie, hogere fotonenflux, hogere fotonenenergie en kortere pulsbreedte. In de toekomst zal voortgezet onderzoek naar bronnen van extreem ultraviolet licht met hoge herhalingsfrequentie hun toepassing in de elektronische dynamica en andere onderzoeksgebieden verder bevorderen. Tegelijkertijd zullen de optimalisatie- en controletechnologie van extreem-ultraviolette lichtbronnen met hoge herhalingsfrequentie en de toepassing ervan in experimentele technieken zoals foto-elektronenspectroscopie met hoekresolutie ook de focus zijn van toekomstig onderzoek. Bovendien wordt verwacht dat de tijdsopgeloste attoseconde transiënte absorptiespectroscopietechnologie en real-time microscopische beeldvormingstechnologie, gebaseerd op extreem ultraviolette lichtbronnen met hoge herhalingsfrequentie, verder zullen worden bestudeerd, ontwikkeld en toegepast om zeer nauwkeurige attoseconde tijdsopgeloste beelden te bereiken. en nanoruimte-opgeloste beeldvorming in de toekomst.