Muturreko ultramorearen aurrerapenakargi iturrien teknologia
Azken urteotan, muturreko armoniko handiko iturri ultramoreek arreta handia erakarri dute elektroien dinamikaren alorrean, haien koherentzia sendoagatik, pultsu iraupen laburragatik eta fotoi-energia handiagatik, eta hainbat ikerketa espektral eta irudigintzatan erabili izan dira.Teknologiaren aurrerapenarekin, hauargi iturriaerrepikapen maiztasun handiagoa, fotoi-fluxu handiagoa, fotoi-energia handiagoa eta pultsu-zabalera laburragorantz garatzen ari da.Aurrerapen honek muturreko argi ultramoreen neurketaren bereizmena optimizatzeaz gain, etorkizuneko garapen teknologikoko joeren aukera berriak eskaintzen ditu.Hori dela eta, errepikapen handiko maiztasun handiko muturreko argi ultramorearen iturburuaren azterketa eta ulermen sakonak garrantzi handia du puntako teknologia menderatzeko eta aplikatzeko.
Elektroi-espektroskopiako neurketetarako, femtosegundoko eta attosegundoko denbora-eskaletan, izpi bakarrean neurtutako gertaera kopurua nahikoa ez da sarritan, maiztasun baxuko argi iturriak ez dira nahikoak estatistika fidagarriak lortzeko.Aldi berean, fotoi-fluxu txikia duen argi iturriak irudi mikroskopikoen seinale-zarata erlazioa murriztuko du esposizio-denbora mugatuan.Etengabeko esplorazio eta esperimentuen bidez, ikertzaileek hainbat hobekuntza egin dituzte errendimenduaren optimizazioan eta transmisioaren diseinuan, errepikapen handiko maiztasun handiko muturreko argi ultramorearen.Azterketa espektralaren teknologia aurreratua errepikapen maiztasun handiko muturreko argi ultramorearen iturriarekin konbinatuta materialaren egituraren eta prozesu dinamiko elektronikoaren doitasun handiko neurketa lortzeko erabili da.
Muturreko argi ultramoreen iturrien aplikazioek, esate baterako, elektroi espektroskopia ebatzi angeluarra (ARPES) neurketak, muturreko argi ultramore izpi bat behar dute lagina argitzeko.Laginaren gainazaleko elektroiak etengabeko egoerara kitzikatzen ditu muturreko argi ultramoreak, eta fotoelektroien energia zinetikoak eta igorpen-angeluak laginaren banda-egituraren informazioa dauka.Angelu bereizmen-funtzioa duen elektroi-analisiatzaileak irradiatutako fotoelektroiak jasotzen ditu eta laginaren balentzia-bandatik gertu dagoen banda-egitura lortzen du.Errepikapen baxuko maiztasun handiko muturreko argi ultramore-iturrirako, bere pultsu bakarrak fotoi kopuru handia duelako, laginaren gainazalean fotoelektroi kopuru handia kitzikatuko du denbora gutxian, eta Coulomben elkarrekintzak banaketaren zabalkunde larria ekarriko du. energia zinetikoaren fotoelektroiarena, espazio-kargaren efektua deritzona.Espazio-kargaren efektuaren eragina murrizteko, pultsu bakoitzean dauden fotoelektroiak murriztea beharrezkoa da fotoi-fluxua etengabe mantenduz, beraz, beharrezkoa dalaserraerrepikapen maiztasun handiarekin, argi ultramoreen muturreko iturria errepikapen maiztasun handiarekin ekoizteko.
Erresonantzia hobetutako barrunbeen teknologiak MHz-ko errepikapen maiztasunean ordena handiko harmonikoen sorreraz jabetzen da
60 MHz arteko errepikapen-tasa duen muturreko argi ultramore-iturri bat lortzeko, Erresuma Batuko British Columbiako Unibertsitateko Jones taldeak ordena handiko sorkuntza harmonikoa egin zuen femtosegundoko erresonantzia hobetzeko barrunbe batean (fsEC) praktikoa lortzeko. muturreko argi ultramore-iturri eta denboran ebatzitako angelu-ebazpen elektronikoaren espektroskopia (Tr-ARPES) esperimentuetan aplikatu zuen.Argi iturriak segundoko 1011 fotoi-zenbaki baino gehiagoko fotoi-fluxua emateko gai da harmoniko bakar batekin 60 MHz-eko errepikapen-tasa 8 eta 40 eV bitarteko energia tartean.Ytterbioz dopatutako zuntz laser sistema bat erabili zuten fsEC-erako hazi-iturri gisa, eta pultsuen ezaugarriak kontrolatu zituzten laser sistema pertsonalizatuaren diseinu baten bidez, garraiolari-envelope offset maiztasuna (fCEO) zarata minimizatzeko eta anplifikadore-katearen amaieran pultsu-konpresioaren ezaugarri onak mantentzeko.FsEC barruan erresonantzia hobekuntza egonkorra lortzeko, hiru serbo-kontrol-begizta erabiltzen dituzte feedback-a kontrolatzeko, eta ondorioz egonkortze aktiboa bi askatasun gradutan dago: fsEC barruan pultsu-zirkulazioaren joan-etorriaren denbora laser pultsuaren aldiarekin bat dator eta fase-aldaketarekin. eremu elektrikoaren eramailearen pultsu-ingurzalearekiko (hau da, eramaile-inguruaren fasea, ϕCEO).
Krypton gasa laneko gas gisa erabiliz, ikerketa-taldeak fsEC-n ordena handiagoko harmonikoak sortzea lortu zuen.Grafitoaren Tr-ARPES neurketak egin zituzten eta termikoki kitzikatu gabeko elektroi populazioen termiazio azkarra eta ondorengo birkonbinazio motela ikusi zuten, baita 0,6 eV-tik gorako Fermi mailatik gertu termikoki zuzenean kitzikatu gabeko egoeren dinamika ere.Argi-iturri honek tresna garrantzitsua eskaintzen du material konplexuen egitura elektronikoa aztertzeko.Hala ere, fsEC-n ordena handiko harmonikoen sorrerak erreflektibitate, dispertsio-konpentsazio, barrunbearen luzeraren doikuntza finaren eta sinkronizazioaren blokeoaren eskakizun oso handiak ditu, eta horrek asko eragingo du erresonantzia hobetutako barrunbearen hobekuntza-multiploan.Aldi berean, plasmak barrunbearen fokuan duen fase ez-lineala erantzuna ere erronka bat da.Hori dela eta, gaur egun, mota honetako argi-iturri ez da muturreko ultramore nagusi bihurtuargi harmoniko handiko iturria.
Argitalpenaren ordua: 2024-04-29