Vysokofrekvenční zdroj extrémního ultrafialového světla
Techniky postkomprese v kombinaci s dvoubarevnými poli vytvářejí extrémní ultrafialový zdroj světla s vysokým tokem
Pro aplikace Tr-ARPES je snížení vlnové délky budicího světla a zvýšení pravděpodobnosti ionizace plynu účinným prostředkem k dosažení vysokého toku a harmonických vyššího řádu. Při generování harmonických vyššího řádu s jednoprůchodovou vysokou opakovací frekvencí se pro zvýšení účinnosti produkce harmonických vyššího řádu v zásadě používá metoda zdvojnásobení nebo trojnásobného zdvojnásobení frekvence. Pomocí postpulzní komprese je snazší dosáhnout špičkové hustoty výkonu potřebné pro generování harmonických vyššího řádu použitím kratšího pulzního budicího světla, takže lze dosáhnout vyšší účinnosti produkce než u delšího pulzního budicího světla.
Dvojitý mřížkový monochromátor dosahuje kompenzace náklonu vpřed pulzu
Použití jediného difrakčního prvku v monochromátoru zavádí změnu voptickýdráha radiálně v paprsku ultrakrátkého pulzu, známá také jako naklonění pulzu vpřed, což má za následek časové protažení. Celkový časový rozdíl pro difrakční skvrnu s difrakční vlnovou délkou λ v difrakčním řádu m je Nmλ, kde N je celkový počet osvětlených mřížkových čar. Přidáním druhého difrakčního prvku lze obnovit nakloněnou čelo pulzu a získat monochromátor s kompenzací časového zpoždění. A úpravou optické dráhy mezi dvěma komponentami monochromátoru lze tvarovač mřížkových pulzů přizpůsobit tak, aby přesně kompenzoval inherentní disperzi záření vyšších harmonických řádů. Pomocí návrhu s kompenzací časového zpoždění Lucchini a kol. demonstrovali možnost generování a charakterizace ultrakrátkých monochromatických extrémních ultrafialových pulzů s šířkou pulzu 5 fs.
Výzkumný tým Csizmadia v zařízení ELE-Alps v Evropském centru pro extrémní světlo dosáhl spektrální a pulzní modulace extrémního ultrafialového záření pomocí monochromátoru s dvojitou mřížkou a kompenzací časového zpoždění v linii paprsku s vysokou opakovací frekvencí a harmonickými vyššího řádu. Vyšší harmonické produkovali pomocí budiče.lasers opakovací frekvencí 100 kHz a dosáhl extrémní šířky ultrafialového pulzu 4 fs. Tato práce otevírá nové možnosti pro časově rozlišené experimenty s detekcí in situ v zařízení ELI-ALPS.
Zdroj extrémního ultrafialového záření s vysokou opakovací frekvencí se široce používá při studiu dynamiky elektronů a vykazuje široké aplikační perspektivy v oblasti attosekundové spektroskopie a mikroskopického zobrazování. S neustálým pokrokem a inovacemi vědy a techniky se extrémní ultrafialové záření s vysokou opakovací frekvencí...zdroj světlase vyvíjí směrem k vyšší opakovací frekvenci, vyššímu toku fotonů, vyšší energii fotonů a kratší šířce pulzu. V budoucnu bude pokračující výzkum zdrojů extrémního ultrafialového záření s vysokou opakovací frekvencí dále podporovat jejich využití v elektronické dynamice a dalších výzkumných oblastech. Současně se budoucí výzkum zaměří také na optimalizaci a řízení technologií extrémního ultrafialového záření s vysokou opakovací frekvencí a jejich využití v experimentálních technikách, jako je fotoelektronová spektroskopie s úhlovým rozlišením. Kromě toho se očekává, že technologie časově rozlišené attosekundové přechodové absorpční spektroskopie a technologie mikroskopického zobrazování v reálném čase založená na extrémním ultrafialovém záření s vysokou opakovací frekvencí budou dále studovány, rozvíjeny a aplikovány, aby se v budoucnu dosáhlo vysoce přesného zobrazování s attosekundovým časově rozlišeným a nanoprostorovým rozlišením.
Čas zveřejnění: 30. dubna 2024