TW CLASS ATOSECOND X izpien pultsu laserra

TW CLASS ATOSECOND X izpien pultsu laserra
ATOSECOND X izpiakPultsu laserraPotentzia handiko eta pultsu iraupen laburrarekin gakoa da espektroskopia ultrafia eta X izpien difrakzio irudiak lortzeko. Estatu Batuetako ikerketa taldeak bi faseko kaskada erabili zuenX izpien doako elektroi laserrakatsosecond pultsu diskretuak ateratzeko. Lehendik dauden txostenekin alderatuta, pultsuen batez besteko potentzia handiak handitzen dira handitasun-hurrenkeraz, gehienezko potentzia 1,1 t-koa da eta energia mediana 100 μJ baino gehiago da. Ikerketak ere froga sendoak eskaintzen ditu Soliton antzeko superradiazio portaerarako X izpien eremuan.Energia handiko laserrakikerketa-arlo berri asko bultzatu dituzte, alor handiko fisika, atsosecond espektroskopia eta laser partikulen azeleragailuek barne. Mota guztietako laserra, X izpiak oso erabiliak dira diagnostiko medikoan, akats industrialetan hautemateko, segurtasun ikuskapenean eta ikerketa zientifikoetan. X izpien askeko laserra (XFEL) X izpien eskaerak hainbat aginduren bidez handitu daitezke, X izpien sorreraren beste teknologia batzuekin alderatuta, eta, beraz, X izpien aplikazioa espektroskopia ez-lineala eta partikula bakarreko difrakzioaren eremura zabalduz gero, potentzia handia behar da. Azken aldian ATOSECOND XFEL arrakastatsua lorpen handia da AttoSecondgo zientzia eta teknologian, eskuragarri dagoen potentzia eskuragarriaren potentzia handituz sei magnitude baino gehiagok eginda, Benchtop X izpien iturriekin alderatuta.

Doako elektroi laserrakErradiazio kolektiboa erabiliz espontaneo-emisio-maila baino handiagoa izan dezake pultsuaren energiak. X izpi gogorrean (0,01 nm inguru 0,1 nm uhin-luzera), Felek sorta konpresioaren eta saturazio osteko kongetarako teknikek lortzen dute. X izpien barrutian (0,1 nm inguru 10 nm uhin-luzera), FELak Cascade-ren xerra freskoko teknologiak ezartzen du. Duela gutxi, 100 GW-ko potentzia gailurra duten pultsazioak ikus daitezke espontaneo espontaneo emisio hobetua (ESASE) metodoa erabiliz.

Ikerketa taldeak XFel-en oinarritutako bi etapetako anplifikazio sistema erabili zuen X-Ray SOFT ATOSECOND pultsu irteera Linac koherentetik anplifikatzekoargi iturriTW mailara, handitzeko emaitzen hobekuntzaren ordena. Konfigurazio esperimentala 1. irudian agertzen da. Esase metodoaren arabera agertzen da, fotocathode emigrazioak modulatzen du uneko erpin altuarekin elektroi-habe bat lortzeko, eta Atosecond X izpien pultsuak sortzeko erabiltzen da. Hasierako pultsua elektroiaren goiko ertzean dagoen ertzean kokatuta dago, Xfel-ek saturaziora iristen den moduan, elektroi-izpia X izpiak konpresore magnetiko baten bidez atzeratzen da eta, ondoren, esase modulazioa edo FEL laserraren bidez ez da aldatu. Azkenik, bigarren emaile magnetiko bat x izpiak areagotzeko erabiltzen da, xerra freskoa duten atsotekako pultsuen elkarrekintzaren bidez.

Piku. 1 gailu esperimentaleko diagrama; Ilustrazioak fase longitudinal espazioa (elektroiaren denbora-energia-diagrama, berdea), uneko profila (urdina) eta lehen ordenako anplifikazioak (morea) sortutako erradiazioa erakusten ditu. XtCav, X-Band zeharkako barrunbea; CVMI, COAXIAL Mapaketa Azpiko irudiaren sistema; FZP, Fresnel Band plaka espektrometroa

AttoSecond pultsu guztiak zaratatik eraikitzen dira, beraz, pultsu bakoitzak espektro eta denbora domeinu propietate desberdinak ditu, ikertzaileek xehetasun gehiagotan aztertzen baitute. Espektroari dagokionez, freskoaren espektrometroa erabili zuten banakako pultsazioen espektroak, ondulatzaileen baliokide desberdinetan, eta espektro horiek uhin-forma leunak mantendu zituzten bigarren mailako anplifikazioaren ondoren ere, pultsuak ezinezkoak izan dira adieraziz. Garai domeinuan, angeluar fringes neurtzen da eta pultsuaren uhin-forma domeinua da. 1. irudian erakusten den moduan, X izpien pultsua infragorriko laser bidezko pultsuarekin estalita dago. X izpien pultsadoreak ionizatutako fotoelektroek marrak sortuko dituzte laser infragorriko potentzial bektoriarraren aurrean. Laser-eremu elektrikoa denborarekin biratzen delako, fotoelektronikoaren banaketa bultzada elektroi-emisioaren garaian zehazten da eta emisio-denboraren modu angeluarraren eta fotoelektronaren bultzada eratzen da. PhotoElectron Momentum banaketa COAXIAL Mapping irudizko espektrometroa erabiliz neurtzen da. Banaketa eta espektroen emaitzak oinarritzat hartuta, AttoSecond pultsuen uhin-forma berreraiki daiteke. 2. irudian (a) Pultsuaren iraupenaren banaketa erakusten da, 440 bitarteko mediana. Azkenean, gasaren jarraipen detektagailua pultsuaren energia neurtzeko erabili zen, eta pultsuaren pultsuaren potentziaren eta pultsuaren iraupenaren arteko sakabanaketa 2. irudian kalkulatu zen. Hiru konfigurazioak elektroi-habeen fokatze baldintza desberdinei dagozkien baldintzak, waver coning baldintzak eta konpresore magnetikoaren atzerapen baldintzak. Hiru konfigurazioek 150, 200 eta 260 μj-ko batez besteko pultsioa lortu zuten, hurrenez hurren, gehienez 1,1 bi.

2. irudia. (A) altuera erdiko zabalera erdiko (FWHM) pultsuaren iraupena; (b) Potentzia eta pultsuaren iraupenari dagokion tartea

Horrez gain, azterketa ere ikusi zuen lehenengo aldiz Soliton-antzeko superemisioa X izpien bandaren antzekoa, anplifikazioan zehar pultsu laburtuz jarraia da. Elektroien eta erradiazioen arteko elkarreragin sendo batek sortzen du, energia azkar transferitzen da elektroitik X izpien pultsuaren burura eta elektroi pultsuaren buztanarengana. Fenomeno honen azterketa sakonaren bidez, espero da X izpien pultsuak iraupen laburragoa eta potentzia gailur handiagoa izan daitekeela superradiazio anplifikazio prozesua luzatuz eta solidon itxurako moduan laburtuz pultsua aprobetxatuz.