Die Vrye-elektronlaserspan van die Chinese Akademie vir Wetenskappe het vordering gemaak in die navorsing van volledig koherente vrye-elektronlasers. Gebaseer op die Sjanghai Sagte X-straal Vrye-elektronlaserfasiliteit, is die nuwe meganisme van eggo-harmoniese kaskade vrye-elektronlaser wat deur China voorgestel is, suksesvol geverifieer, en die sagte X-straal koherente straling met uitstekende werkverrigting is verkry. Onlangs is die resultate in Optica gepubliseer onder die titel Koherente en ultra-kort sagte X-straalpulse van eggo-geaktiveerde harmoniese kaskade vrye-elektronlasers.
Die X-straal vryelektronlaser is een van die mees gevorderde ligbronne ter wêreld. Tans is die meeste internasionale X-straal vryelektronlasers gebaseer op die selfversterkende spontane emissiemeganisme (SASE). SASE het 'n baie hoë piekhelderheid en femto-vlak ultra-kort pulswydte en ander uitstekende werkverrigting, maar SASE se vibrasie deur geraas, die koherensie en stabiliteit van sy stralingspuls is nie hoog nie, en is nie die X-straalband-"laser" nie. Een van die belangrikste ontwikkelingsrigtings op die gebied van internasionale vryelektronlasers is om volledig koherente X-straalstraling met konvensionele laserkwaliteit te genereer, en die belangrike manier is om die eksterne saad vryelektronlaser-bedryfsmeganisme te gebruik. Die straling van die eksterne saad vryelektronlaser erf die eienskappe van die saadlaser, en het uitstekende eienskappe soos volle koherensie, fasebeheer en presiese sinchronisasie met die eksterne pomplaser. As gevolg van die beperking van die golflengte en pulswydte van die saadlaser, is die kort golflengtedekking en pulslengte-aanpassingsbereik van die buitenste saad vryelektronlaser egter beperk. Om die kortgolflengte-dekking van die eksterne saadvrye-elektronlaser verder uit te brei, word nuwe vryelektronlaser-bedryfsmodusse soos eggo-harmoniese opwekking die afgelope paar jaar kragtig in die wêreld ontwikkel.
Eksterne saadvrye elektronlaser is een van die belangrikste tegniese roetes om hoëwins-vrye elektronlaser in China te ontwikkel. Tans het al vier hoëwins-vrye elektronlasertoestelle in China die eksterne saadbedryfsmodus aangeneem. Gebaseer op die Sjanghai Diep Ultraviolet Vrye Elektron Laserfasiliteit en die Sjanghai Sagte X-straal Vrye Elektron Laserfasiliteit, het wetenskaplikes agtereenvolgens die eerste internasionale eggo-tipe vrye elektronlaserligversterking en die eerste ekstreme ultraviolet eggo-tipe vrye elektronlaserversadigingsversterking bereik. Om die eksterne saadvrye elektronlaser verder na die kort golflengte te bevorder, het die navorsingspan onafhanklik 'n nuwe meganisme van volledig koherente vrye elektronlaser met eggo-harmoniese kaskade voorgestel, wat deur die Sjanghai Sagte X-straal Vrye Elektron Lasertoestel as die basiese skema aangeneem is, en die hele proses van beginselverifikasie tot ligversterking in die sagte X-straalband voltooi. Die navorsingsresultate toon dat hierdie meganisme, in vergelyking met die tradisionele eksterne saadtipe-loopmeganisme, baie uitstekende spektrale eienskappe het. Danksy die aanvaarding van navorsers se onafhanklike ontwikkeling van ultrasnelle X-straalpulsdiagnosetegnologie (https://doi.org/10.1016/j.fmre.2022.01.027), word die superieure werkverrigting van hierdie nuwe meganisme in pulslengtebeheer en ultrasnelle pulsopwekking verder geverifieer. Die relevante navorsingsresultate bied 'n haalbare tegniese roete vir die opwekking van volledig koherente vryelektronlasers in die subnanometerband, en sal 'n ideale navorsingsinstrument bied vir die velde van X-straal nie-lineêre optika en ultrasnelle fisiese chemie.
Die eggo-harmoniese kaskade-vrye elektronlaser het uitstekende spektrale werkverrigting: die linkerbeeld is die konvensionele kaskademodus, en die regterbeeld is die eggo-harmoniese kaskademodus.
X-straalpulslengte-aanpassing en ultrasnelle pulsgenerering kan deur eggo-harmoniese kaskade gerealiseer word
Plasingstyd: 8 Oktober 2023