Kemajuan dalam ultraviolet yang melampauTeknologi Sumber Cahaya
Dalam tahun -tahun kebelakangan ini, sumber harmonik ultraviolet yang melampau telah menarik perhatian yang luas dalam bidang dinamik elektron kerana koheren yang kuat, tempoh nadi pendek dan tenaga foton yang tinggi, dan telah digunakan dalam pelbagai kajian spektrum dan pengimejan. Dengan kemajuan teknologi, inisumber cahayasedang berkembang ke arah kekerapan pengulangan yang lebih tinggi, fluks foton yang lebih tinggi, tenaga foton yang lebih tinggi dan lebar nadi yang lebih pendek. Kemajuan ini bukan sahaja mengoptimumkan resolusi pengukuran sumber cahaya ultraviolet yang melampau, tetapi juga menyediakan kemungkinan baru untuk trend pembangunan teknologi masa depan. Oleh itu, kajian dan pemahaman yang mendalam mengenai kekerapan pengulangan tinggi sumber cahaya ultraviolet yang melampau adalah sangat penting untuk menguasai dan menggunakan teknologi canggih.
Untuk pengukuran spektroskopi elektron pada skala masa femtosecond dan Attosecond, bilangan peristiwa yang diukur dalam satu rasuk sering tidak mencukupi, menjadikan sumber cahaya penyebaran yang rendah tidak mencukupi untuk mendapatkan statistik yang boleh dipercayai. Pada masa yang sama, sumber cahaya dengan fluks foton yang rendah akan mengurangkan nisbah isyarat-ke-bunyi pengimejan mikroskopik semasa masa pendedahan yang terhad. Melalui penerokaan dan eksperimen yang berterusan, penyelidik telah membuat banyak penambahbaikan dalam pengoptimuman hasil dan reka bentuk penghantaran frekuensi pengulangan tinggi ultraviolet yang melampau. Teknologi analisis spektrum lanjutan yang digabungkan dengan kekerapan pengulangan tinggi sumber cahaya ultraviolet yang melampau telah digunakan untuk mencapai pengukuran ketepatan yang tinggi struktur bahan dan proses dinamik elektronik.
Aplikasi sumber cahaya ultraviolet yang melampau, seperti pengukuran spektroskopi elektron (ARPEs) yang diselesaikan sudut, memerlukan rasuk cahaya ultraviolet yang melampau untuk menerangi sampel. Elektron di permukaan sampel teruja dengan keadaan yang berterusan oleh cahaya ultraviolet yang melampau, dan tenaga kinetik dan sudut pelepasan fotoelektrik mengandungi maklumat struktur band sampel. Penganalisis elektron dengan fungsi resolusi sudut menerima fotoelektron yang dipancarkan dan memperoleh struktur band berhampiran jalur valensi sampel. Untuk kekerapan pengulangan yang rendah, sumber cahaya ultraviolet yang melampau, kerana nadi tunggalnya mengandungi sejumlah besar foton, ia akan merangsang sejumlah besar fotoelektrik pada permukaan sampel dalam masa yang singkat, dan interaksi Coulomb akan membawa lebih banyak pengedaran tenaga kinetik fotoelektron, yang dipanggil kesan caj ruang. Untuk mengurangkan pengaruh kesan caj ruang, adalah perlu untuk mengurangkan fotoelektrik yang terkandung dalam setiap nadi sambil mengekalkan fluks foton yang berterusan, jadi perlu memaculaserdengan kekerapan pengulangan yang tinggi untuk menghasilkan sumber cahaya ultraviolet yang melampau dengan kekerapan pengulangan yang tinggi.
Teknologi rongga yang dipertingkatkan resonans menyedari penjanaan harmonik pesanan tinggi pada kekerapan pengulangan MHz
Untuk mendapatkan sumber cahaya ultraviolet yang melampau dengan kadar pengulangan sehingga 60 MHz, pasukan Jones di University of British Columbia di United Kingdom melakukan perintah yang tinggi harmonik generasi dalam rongga resonans femtosecond yang dipertingkatkan (FSEC) (TR-ARPEs) Eksperimen. Sumber cahaya mampu menyampaikan fluks foton lebih daripada 1011 nombor foton sesaat dengan satu harmonik pada kadar pengulangan 60 MHz dalam julat tenaga 8 hingga 40 eV. Mereka menggunakan sistem laser serat ytterbium-doped sebagai sumber benih untuk FSEC, dan ciri-ciri nadi terkawal melalui reka bentuk sistem laser yang disesuaikan untuk meminimumkan bunyi bising frekuensi mengimbangi (FCEO) dan mengekalkan ciri-ciri mampatan nadi yang baik pada akhir rantai penguat. Untuk mencapai peningkatan resonans yang stabil di dalam FSEC, mereka menggunakan tiga gelung kawalan servo untuk kawalan maklum balas, mengakibatkan penstabilan aktif pada dua darjah kebebasan: masa perjalanan pusingan berbasikal nadi dalam tempoh pulse laser, dan peralihan fasa pembawa medan elektrik
Dengan menggunakan gas Krypton sebagai gas kerja, pasukan penyelidikan mencapai penjanaan harmonik lebih tinggi di FSEC. Mereka melakukan pengukuran TR-ARPES grafit dan memerhatikan thermiation pesat dan penggabungan semula perlahan-lahan populasi elektron yang tidak teruja, serta dinamik negara-negara yang tidak teruja secara langsung di dekat tahap Fermi di atas 0.6 eV. Sumber cahaya ini menyediakan alat penting untuk mengkaji struktur elektronik bahan kompleks. Walau bagaimanapun, penjanaan harmonik pesanan tinggi dalam FSEC mempunyai keperluan yang sangat tinggi untuk pemantulan, pampasan penyebaran, penyesuaian halus panjang rongga dan penguncian penyegerakan, yang akan sangat mempengaruhi peningkatan pelbagai rongga resonans yang dipertingkatkan. Pada masa yang sama, tindak balas fasa tak linear plasma di titik fokus rongga juga merupakan cabaran. Oleh itu, pada masa ini, sumber cahaya semacam ini tidak menjadi ultraviolet melampau arus perdanasumber cahaya harmonik yang tinggi.
Masa Pos: Apr-29-2024