Vooruitgang in ekstreme ultravioletLigbron -tegnologie
In onlangse jare het ekstreme ultraviolet -hoë harmoniese bronne wye aandag getrek op die gebied van elektrondinamika vanweë hul sterk samehang, kort polsduur en hoë foton -energie, en is dit in verskillende spektrale en beeldvormingsstudies gebruik. Met die bevordering van tegnologie, ditligbronontwikkel na hoër herhalingsfrekwensie, hoër fotonvloei, hoër fotonenergie en korter polsbreedte. Hierdie vooruitgang optimaliseer nie net die metingsresolusie van ekstreme ultraviolet -ligbronne nie, maar bied ook nuwe moontlikhede vir toekomstige tegnologiese ontwikkelingstendense. Daarom is die diepgaande studie en begrip van ekstreme ultraviolet-ligbron met 'n hoë herhalingsfrekwensie van groot belang om die nuutste tegnologie te bemeester en toe te pas.
Vir elektronspektroskopie -metings op femtosekonde en attosekonde tydskale, is die aantal gebeure wat in 'n enkele balk gemeet is, dikwels onvoldoende, wat lae refrekwensie -ligbronne onvoldoende maak om betroubare statistieke te verkry. Terselfdertyd verminder die ligbron met 'n lae fotonvloei die sein-tot-geraas-verhouding van mikroskopiese beelding gedurende die beperkte blootstellingstyd. Deur deurlopende verkenning en eksperimente het navorsers baie verbeterings aangebring in die opbrengsoptimalisering en transmissie -ontwerp van ekstreme ultraviolet -lig met 'n hoë herhalingsfrekwensie. Die gevorderde spektrale analise -tegnologie gekombineer met die ekstreme ultraviolet -ligbron met 'n hoë herhaling is gebruik om die hoë presisie -meting van die materiaalstruktuur en die elektroniese dinamiese proses te bewerkstellig.
Toepassings van ekstreme ultraviolet -ligbronne, soos hoekopgeloste elektronspektroskopie (ARPES) metings, benodig 'n balk van ekstreme ultraviolet lig om die monster te verlig. Die elektrone op die oppervlak van die monster is opgewonde tot die deurlopende toestand deur die ekstreme ultravioletlig, en die kinetiese energie en emissiehoek van die foto -elektrone bevat die bandstruktuurinligting van die monster. Die elektronanaliseerder met 'n hoekresolusiefunksie ontvang die uitgestraalde foto -elektrone en verkry die bandstruktuur naby die valensband van die monster. Vir 'n lae herhalingsfrekwensie ekstreme ultraviolet -ligbron, omdat die enkele polsslag 'n groot aantal fotone bevat, sal dit 'n groot aantal foto -elektrone op die monsteroppervlak opgewonde maak, en die coulomb -interaksie sal 'n ernstige uitbreiding van die verspreiding van foto -elektron -kinetiese energie bewerkstellig, wat die ruimte -lading -effek genoem word. Om die invloed van die ruimtelike lading -effek te verminder, is dit nodig om die foto -elektrone wat in elke polsslag vervat is, te verminder terwyl u die konstante fotonvloei behou, dus is dit nodig om dielasermet 'n hoë herhalingsfrekwensie om die ekstreme ultraviolet -ligbron met 'n hoë herhalingsfrekwensie te produseer.
Resonansie Verbeterde holtegnologie besef die opwekking van hoë -orde harmonieke by MHz -herhalingsfrekwensie
Ten einde 'n ekstreme ultraviolet-ligbron met 'n herhalingstempo van tot 60 MHz te bekom, het die Jones-span aan die Universiteit van British Columbia in die Verenigde Koninkryk 'n hoë orde harmoniese generasie in 'n femtosekonde-resonansie-holte (FSEC) uitgevoer om 'n praktiese ekstreme ultraviolet-ligte bron te kry en dit toegepas het op 'n tyd-resolasie-opgelosde elektroniese opgeloste elektroniese speurder-spektron-spektronies (TR-Arpes) eksperimente. Die ligbron is in staat om 'n fotonvloei van meer as 1011 fotongetalle per sekonde te lewer, met 'n enkele harmoniese teen 'n herhalingstempo van 60 MHz in die energiegebied van 8 tot 40 eV. Hulle het 'n ytterbium-gedopte vesellaserstelsel gebruik as 'n saadbron vir FSEC, en gekontroleerde pols-eienskappe deur 'n pasgemaakte laserstelselontwerp om die geraas van die draeromhulsel te minimaliseer (FCEO) en die goeie polskompressie-eienskappe aan die einde van die versterkersketting te handhaaf. Om 'n stabiele resonansieverbetering binne die FSEC te bewerkstellig, gebruik hulle drie servo -kontrole -lusse vir terugvoerbeheer, wat lei tot aktiewe stabilisering by twee grade van vryheid: die ronde rittyd van die polsfiets binne die FSEC stem ooreen met die laserpulsperiode, en die faseverskuiwing van die elektriese velddraer ten opsigte van die Pulse -koevert (IE, Carrier Envelope -fase, ϕceo).
Deur Krypton Gas as die werkgas te gebruik, het die navorsingspan die opwekking van hoër-orde harmonieke in FSEC behaal. Hulle het TR-Arpes-metings van grafiet uitgevoer en vinnige termiëring en daaropvolgende stadige rekombinasie van nie-termies opgewonde elektronpopulasies waargeneem, sowel as die dinamika van nie-termies direk opgewonde toestande naby die Fermi-vlak bo 0,6 eV. Hierdie ligbron bied 'n belangrike instrument om die elektroniese struktuur van komplekse materiale te bestudeer. Die opwekking van hoë-orde harmonieke in FSEC het egter baie hoë vereistes vir reflektiwiteit, verspreidingsvergoeding, fyn aanpassing van die lengte van die holte en die sluiting van die sinchronisasie, wat die verbeterde veelvoud van die resonansieverbeterde holte grootliks sal beïnvloed. Terselfdertyd is die nie -lineêre fase -respons van die plasma op die fokuspunt van die holte ook 'n uitdaging. Daarom het hierdie soort ligbron tans nie die hoofstroom ekstreme ultraviolet geword nieHoë harmoniese ligbron.
Postyd: Apr-29-2024