Экстремалдуу ультра кызгылт көк нурлардагы жетишкендиктержарык булагы технологиясы
Акыркы жылдары экстремалдык ультрафиолет жогорку гармоника булактары күчтүү когеренттүүлүгү, кыска импульс узактыгы жана жогорку фотондук энергиясы менен электрон динамикасы тармагында кеңири көңүл буруп, ар кандай спектралдык жана сүрөттөө изилдөөлөрүндө колдонулууда.Технологиянын өнүгүшү менен булжарык булагыжогорку кайталануу жыштыгына, жогорку фотон агымына, жогорку фотон энергиясына жана кыска импульстун туурасына карай өнүгүп жатат.Бул прогресс экстремалдык ультра кызгылт көк жарык булактарынын өлчөө резолюциясын оптималдаштырбастан, келечектеги технологиялык өнүгүү тенденциялары үчүн жаңы мүмкүнчүлүктөрдү берет.Ошондуктан, жогорку кайталануучу жыштыктагы экстремалдык ультра кызгылт көк жарык булагын терең изилдөө жана түшүнүү алдыңкы технологияны өздөштүрүү жана колдонуу үчүн чоң мааниге ээ.
Фемтосекунд жана аттосекунддук убакыт шкалаларында электрондук спектроскопиялык өлчөөлөр үчүн бир нурда өлчөнгөн окуялардын саны көп учурда жетишсиз болуп, төмөнкү жыштыктагы жарык булактарын ишенимдүү статистиканы алуу үчүн жетишсиз кылат.Ошол эле учурда, аз фотон агымы менен жарык булагы чектелген экспозиция убактысынын ичинде микроскопиялык сүрөттөөнүн сигнал-ызы-чуу катышын азайтат.Үзгүлтүксүз чалгындоо жана эксперименттер аркылуу изилдөөчүлөр жогорку кайталануучу жыштыктагы экстремалдык ультрафиолет нурунун түшүмдүүлүгүн оптималдаштыруу жана өткөрүү дизайнында көптөгөн жакшыртууларды жасашты.Материалдык структураны жана электрондук динамикалык процессти жогорку тактык менен өлчөө үчүн жогорку кайталануучу жыштыктагы экстремалдык ультра кызгылт көк жарык булагы менен айкалышкан өнүккөн спектрдик анализ технологиясы колдонулган.
Экстремалдуу ультра кызгылт көк жарык булактарын колдонуу, мисалы, бурчтук чечилген электрондук спектроскопия (ARPES) өлчөөлөрү, үлгүнү жарыктандыруу үчүн экстремалдык ультра кызгылт көк нурдун шооласын талап кылат.Үлгүнүн бетиндеги электрондор экстремалдык ультра кызгылт көк нурдан үзгүлтүксүз абалга дүүлүктүрүлөт жана фотоэлектрондордун кинетикалык энергиясы жана эмиссиялык бурчу үлгүнүн тилке түзүмү жөнүндө маалыматты камтыйт.Бурчтун чечмелөө функциясы бар электрон анализатор нурлануучу фотоэлектрондорду кабыл алып, үлгүнүн валенттүү тилкесинин жанындагы тилке структурасын алат.Төмөн кайталануучу жыштыктагы экстремалдык ультра кызгылт көк жарык булагы үчүн, анын бир импульсы көп сандагы фотондорду камтыгандыктан, ал кыска убакыттын ичинде үлгү бетинде көп сандагы фотоэлектрондорду козгойт жана кулондук өз ара аракеттенүү бөлүштүрүүнүн олуттуу кеңейишине алып келет. фотоэлектрондун кинетикалык энергиясы, ал космостук заряд эффектиси деп аталат.Космостук заряд эффектинин таасирин азайтуу үчүн туруктуу фотон агымын кармап туруу менен ар бир импульста камтылган фотоэлектрондорду азайтуу керек, ошондуктанлазержогорку кайталануу жыштыгы менен экстремалдык ультрафиолет жарык булагын өндүрүү үчүн.
Резонанстык көңдөй технологиясы МГц кайталануу жыштыгында жогорку тартиптеги гармоникалардын жаралышын ишке ашырат
60 МГц кайталануу ылдамдыгы менен экстремалдык ультрафиолет жарык булагын алуу үчүн, Улуу Британиядагы Британ Колумбия университетинин Джонс командасы практикалык натыйжага жетүү үчүн фемтосекунддук резонансты күчөтүү көңдөйүндө (fsEC) жогорку тартиптеги гармоникалык генерацияны жүргүзүштү. экстремалдык ультра кызгылт көк жарык булагы жана аны убакыт менен чечилген бурчтук чечилген электрон спектроскопиясы (Tr-ARPES) эксперименттерине колдонду.Жарык булагы 8ден 40 эВге чейинки энергетикалык диапазондо 60 МГц кайталануу ылдамдыгы менен бир гармоникалык секундасына 1011 фотон санынан ашык фотон агымын жеткирүүгө жөндөмдүү.Алар ytterbium кошулган була лазер системасын fsEC үчүн үрөн булагы катары колдонушкан жана алып жүрүүчү конверттин офсеттик жыштыгын (fCEO) ызы-чууларын азайтуу жана күчөткүч чынжырынын аягында жакшы импульс кысуу мүнөздөмөлөрүн сактоо үчүн ылайыкташтырылган лазер тутумунун дизайны аркылуу импульстун мүнөздөмөлөрүн көзөмөлдөшкөн.fsEC ичинде туруктуу резонансты жогорулатууга жетишүү үчүн, алар кайтарым байланышты башкаруу үчүн үч серво башкаруу циклин колдонушат, натыйжада эки эркиндик даражасында активдүү турукташууга алып келет: fsEC ичиндеги импульс циклинин айлануу убактысы лазердин импульс мезгилине дал келет жана фазалык жылыш импульстук конвертке карата электр талаасынын алып жүрүүчүсү (б.а. алып жүрүүчү конверт фазасы, ϕCEO).
Жумушчу газ катары криптон газын колдонуу менен, изилдөө тобу fsECте жогорку даражадагы гармоникаларды түзүүгө жетишти.Алар графиттин Tr-ARPES өлчөөлөрүн жүргүзүштү жана термикалык жактан козголбогон электрон популяцияларынын ылдам термиациясын жана андан кийин жай рекомбинациясын, ошондой эле 0,6 эВ жогору Ферми деңгээлине жакын термикалык түз дүүлүктүрүлбөгөн абалдардын динамикасын байкашты.Бул жарык булагы татаал материалдардын электрондук түзүлүшүн изилдөө үчүн маанилүү курал болуп саналат.Бирок, fsECтеги жогорку тартиптеги гармоникалардын жаралышы чагылуучулук, дисперсиялык компенсация, көңдөй узундугун жакшы тууралоо жана синхрондоштурууну кулпулоо үчүн өтө жогорку талаптарга ээ, бул резонанстык көңдөйдүн көбөйүшүнө чоң таасирин тийгизет.Ошол эле учурда, көңдөйдүн фокустук чекитинде плазманын сызыктуу эмес фазалык реакциясы да кыйынчылык жаратат.Ошондуктан, азыркы учурда, бул жарык булагы негизги экстремалдык ультра кызгылт көк болуп калган эмесжогорку гармониялык жарык булагы.
Посттун убактысы: 29-апрель-2024