Pasukan Laser elektron bebas Akademi Sains China telah mencapai kemajuan dalam penyelidikan laser elektron bebas koheren sepenuhnya. Berdasarkan Kemudahan Laser Elektron Bebas X-ray Lembut Shanghai, mekanisme baharu laser elektron bebas lata harmonik gema yang dicadangkan oleh China telah berjaya disahkan, dan sinaran koheren sinar-X lembut dengan prestasi cemerlang telah diperoleh. Baru-baru ini, Keputusan telah diterbitkan dalam Optica di bawah tajuk Denyutan sinar-X lembut yang koheren dan ultra-pendek daripada laser elektron bebas lata harmonik yang didayakan gema.
Laser elektron bebas sinar-X adalah salah satu sumber cahaya paling maju di dunia. Pada masa ini, kebanyakan laser elektron bebas sinar-X antarabangsa adalah berdasarkan mekanisme pelepasan spontan yang menguatkan diri (SASE), SASE mempunyai kecerahan puncak yang sangat tinggi dan lebar nadi ultra-pendek tahap femto dan prestasi cemerlang lain, tetapi getaran SASE oleh bunyi bising, koheren dan kestabilan nadi sinarannya tidak tinggi, bukankah jalur sinar-X "laser". Salah satu arahan pembangunan yang paling penting dalam bidang laser elektron bebas antarabangsa adalah untuk menjana sinaran sinar-X yang koheren sepenuhnya dengan kualiti laser konvensional, dan cara penting ialah menggunakan mekanisme operasi laser elektron bebas benih luaran. Sinaran laser elektron bebas benih luaran mewarisi ciri-ciri laser benih, dan mempunyai ciri-ciri yang sangat baik seperti koheren penuh, kawalan fasa dan penyegerakan yang tepat dengan laser pam luaran. Walau bagaimanapun, disebabkan oleh had panjang gelombang dan lebar nadi laser benih, liputan panjang gelombang pendek dan julat pelarasan panjang nadi laser elektron bebas benih luar adalah terhad. Untuk meluaskan lagi liputan panjang gelombang pendek laser elektron bebas benih luaran, mod operasi laser elektron bebas baharu seperti penjanaan harmonik gema sedang giat dibangunkan di dunia sejak beberapa tahun kebelakangan ini.
Laser elektron bebas benih luaran adalah salah satu laluan teknikal utama untuk membangunkan laser elektron bebas keuntungan tinggi di China. Pada masa ini, keempat-empat peranti laser elektron bebas keuntungan tinggi di China telah menggunakan mod operasi benih luaran. Berdasarkan Kemudahan Laser elektron Bebas Ultraviolet Dalam Shanghai dan Kemudahan Laser Elektron Bebas X-ray Lembut Shanghai, saintis telah berturut-turut mencapai penguatan cahaya laser elektron bebas jenis gema antarabangsa yang pertama dan penguatan ketepuan laser elektron bebas jenis gema ultraviolet ekstrem pertama. Untuk terus mempromosikan laser elektron bebas benih luaran kepada panjang gelombang pendek, pasukan penyelidik secara bebas mencadangkan mekanisme baharu laser elektron bebas koheren sepenuhnya dengan lata harmonik gema, yang telah diterima pakai oleh peranti Laser elektron Bebas X-ray Lembut Shanghai sebagai skema asas, dan menyelesaikan keseluruhan proses daripada pengesahan prinsip kepada penguatan cahaya dalam jalur sinar-X lembut. Hasil penyelidikan menunjukkan bahawa berbanding dengan mekanisme berjalan jenis benih luaran tradisional, mekanisme ini mempunyai ciri spektrum yang sangat baik, melalui penggunaan penyelidik pembangunan bebas teknologi diagnosis nadi sinar-X ultrafast (https://doi.org/10.1016). /j.fmre.2022.01.027), Prestasi unggul mekanisme baharu ini dalam kawalan panjang nadi dan penjanaan nadi ultrafast disahkan lagi. Hasil penyelidikan yang berkaitan menyediakan laluan teknikal yang boleh dilaksanakan untuk penjanaan laser elektron bebas koheren sepenuhnya dalam jalur subnanometer, dan akan menyediakan alat penyelidikan yang ideal untuk bidang optik tak linear sinar-X dan kimia fizikal ultrafast.
Laser elektron bebas lata harmonik gema mempunyai prestasi spektrum yang sangat baik: imej kiri ialah mod lata konvensional, dan imej kanan ialah mod lata harmonik gema
Pelarasan panjang nadi sinar-X dan penjanaan nadi ultrafast boleh direalisasikan oleh lata harmonik gema
Masa siaran: Okt-08-2023