TW Sinif AttoSecond X-Ray Pulse Lazer

TW Sinif AttoSecond X-Ray Pulse Lazer
Attosekond rentgennəbzi lazerYüksək güc və qısa nəbz müddəti ilə ultrafast qeyri-xətti spektroskopiya və rentgen difraksiya görüntüləməsi üçün açardır. ABŞ-dakı tədqiqat qrupu iki mərhələli bir kaskaddan istifadə etdiX-ray pulsuz elektron lazerlərDiskret attoSecond paxlalı çıxartmaq. Mövcud hesabatlar ilə müqayisədə, nəbzlərin orta zirvə gücü bal gücündə artırılmışdır, maksimum zirvə gücü 1,1 TH və orta enerji 100 mkj-dən çoxdur. Tədqiqat, həmçinin rentgen sahəsindəki Soliton kimi super superradiasiya davranışı üçün güclü bir dəlil təqdim edir.Yüksək enerji lazerləriTədqiqatların bir çox yeni sahələrini, o cümlədən yüksək sahə fizika, attoisektektektektektli spektroskopiya və lazer hissəcikləri sürətləndiricilərini idarə etdilər. Hər cür lazerlər arasında, rentgen şüaları tibbi diaqnoz, sənaye qüsur aşkarlanması, təhlükəsizlik yoxlaması və elmi tədqiqatlarda geniş istifadə olunur. X-ray Free-Electron Lazer (XFEL), digər rentgen nəsil texnologiyaları ilə müqayisədə bir neçə bal gücündə olan bir neçə böyüklüyə qədər artan bir neçə böyüklüyə qədər artana bilər və bununla da qeyri-xətti spektroskopiya və yüksək gücün lazım olduğu bir hissəcik diffraksiya sahəsinə qədər olan rentgener. Son Uğurlu AttoSecond XFel, ATTOSİKİDİ İMKAN VƏ TEXNİYYƏTİNDƏ, BENCHTOP X-ray mənbələri ilə müqayisədə altı böyüklüyə qədər mövcud olan pik gücünü artıraraq, AttoSekond elm və texnologiyanın əsas uğurudur.

Pulsuz elektron lazerlərPulse Energies, relyativistik elektron şüada radiasiya sahəsindəki radiasiya sahəsinin davamlı qarşılıqlı təsirindən yaranan kortəbii emissiya səviyyəsindən yüksək olan nəbz enerjisini daha yüksək səviyyədə əldə edə bilər və maqnit osilator. Çətin rentgen diapazonunda (təxminən 0,01 nm 0,1 nm dalğa uzunluğu), fel paket sıxılması və doyma sonrası konus üsulları ilə əldə edilir. Yumşaq rentgen diapazonunda (təxminən 0,1 nm-ə qədər 10 nm dalğa uzunluğu), fel kaskad təzə dilim texnologiyası tərəfindən həyata keçirilir. Bu yaxınlarda, 100 GV zirvəsi gücü olan attoSecond paxlalı, inkişaf etmiş özü gücləndirilmiş kortəbii emissiya (esaze) metodundan istifadə edərək yaradıldığı bildirildi.

Tədqiqat qrupu, XFel-ə əsaslanan iki mərhələli gücləndirmə sistemindən istifadə edərək, Linac Cowerent-dən yumşaq rentgen AttoSecond nəbzini gücləndiririşıq mənbəyiTW səviyyəsinə, bildirilən nəticələrə görə böyüklüyünün yaxşılaşdırılması qaydası. Təcrübə quruluşu Şəkil 1-də göstərilir. Esaze metoduna əsasən, fotokathode emitter yüksək cari sünbül ilə bir elektron şüası əldə etmək üçün modullaşdırılır və AttoSecond rent ray paxlalıları yaratmaq üçün istifadə olunur. İlkin nəbz, rəqəm 1-in yuxarı sol küncündə göstərildiyi kimi, elektron şüasının süni şüasının ön hissəsində yerləşir. Nəhayət, ikinci maqnit altülçisini, Frowsecond paxlalı paxlalı paxlalı ilə müqayisədə rentgeni daha da gücləndirmək üçün istifadə olunur.

Əndazəli 1 eksperimental cihaz diaqramı; Təsvir, uzununa faza məkanını (elektron, yaşıl), cari profil (mavi), ilk sifarişli gücləndirmə (bənövşəyi) istehsal olunan radiasiyanın uzununa fazası (mavi) və radiasiyanı göstərir. Xtcav, X-Band eninə boşluq; CVMI, koaksial sürətli xəritələşdirmə görüntüləmə sistemi; FZP, Fresnel Band Plate Spektrometr

Bütün attosekond paxlalı səs-küydən qurulmuşdur, buna görə hər nəbzdə tədqiqatçıların daha ətraflı araşdırdığı fərqli spektral və vaxt domen xüsusiyyətləri var. Spectra baxımından, müxtəlif ekvivalent bitirmə uzunluğunda fərdi paxlalı plakonların spektrini ölçmək üçün bir fresnet band nömrəli spektrometrdən istifadə etdilər və bu spektrlərin, paxlalıların unimodal qaldığını göstərən bu spektrlərin hamar dalğa formalarını qoruduqlarını aşkar etdilər. Vaxt domenində bucaqlı bir saçaq ölçülür və nəbzin vaxt domen dalğası xarakterizə olunur. Şəkil 1-də göstərildiyi kimi, rentgen nəbzi dairəvi qütblü infraqırmızı lazer nəbzi ilə üst-üstə düşür. X-ray nəbzi tərəfindən ionlaşmış fotoelektronlar infraqırmızı lazerin vektor potensialının əksinə istiqamətdə zolaqlar istehsal edəcəkdir. Lazerin elektrik sahəsi zamanla dönər, fotoelektronun sürət yayılması elektron emissiya vaxtı ilə müəyyən edilir və emissiya vaxtının bucaq rejimi arasındakı əlaqə və fotoelektronun təcil qurulması qurulur. Photoelectron sürətinin paylanması bir koaksial sürətli xəritələşdirmə görüntüləmə spektrometrindən istifadə edərək ölçülür. Dağıtım və spektral nəticələrə əsasən, attoSecond paxlalıların vaxt domen dalğası yenidən qurula bilər. Şəkil 2 (a), nəbz müddətinin paylanmasını 440-a qədər bir medianı göstərir. Nəhayət, qazın monitorinqi detektoru nəbz enerjisini ölçmək üçün istifadə edildi və pik nəbz gücü arasındakı səpələnmə sahəsi və Şəkil 2 (B) göstərildiyi kimi nəbz müddəti arasındadır. Üç konfiqurasiya fərqli elektron şüa yönəlmiş şərtlərə, dalğalanma şəraiti və maqnit kompressor gecikmə şərtlərinə uyğundur. Üç konfiqurasiya, müvafiq olaraq, maksimum pik gücü olan 150, 200 və 260 mkj orta nəbz enerjisi qazandı.

Şəkil 2. (A) Yarım boylu tam eni (fWHM) nəbz müddəti; (b) pik gücünə və nəbz müddətinə uyğun süjet süjeti

Bundan əlavə, tədqiqat, eyni zamanda, gücləndirmə zamanı davamlı bir nəbz qısaldılması kimi görünən rentgen bandındakı Soliton kimi supermentin fenomeni də müşahidə edilmişdir. Elektron və radiasiya arasındakı güclü bir qarşılıqlı təsir, enerji sürətlə elektrondan X-ray nəbzinin başına və nəbzin quyruğundan elektronya köçürülməsi ilə. Bu fenomenin dərin araşdırması yolu ilə, daha qısa müddətli və daha yüksək zirvə gücü olan rentgen paxlalı pakları, supertiasiya gücləndirmə prosesini uzatmaq və Solitonun kimi nəbzdə qısaldılması nəticəsində daha da həyata keçirilə biləcəyi gözlənilir.