Кытай Илимдер академиясынын Эркин электрондук лазердик тобу толук когеренттүү эркин электрондук лазерлерди изилдөөдө ийгиликтерге жетишти. Шанхайдагы жумшак рентгендик эркин электрондук лазердик мекеменин негизинде Кытай тарабынан сунушталган жаңы гармоникалык каскаддык эркин электрондук лазердин жаңы механизми ийгиликтүү текшерилди жана эң сонун көрсөткүчтөргө ээ жумшак рентгендик когеренттүү нурлануу алынды. Жакында эле, жыйынтыктар Optica журналында "Жаңы гармоникалык каскаддык эркин электрондук лазерлерден алынган когеренттүү жана өтө кыска жумшак рентген импульстары" деген аталыш менен жарыяланды.
Рентгендик эркин электрондук лазер дүйнөдөгү эң өнүккөн жарык булактарынын бири болуп саналат. Учурда эл аралык рентгендик эркин электрондук лазерлердин көпчүлүгү өзүн-өзү күчөтүүчү стихиялуу нурлануу механизмине (SASE) негизделген, SASE абдан жогорку чокусунун жарыктыгына жана фемто деңгээлиндеги ультра кыска импульстун туурасына жана башка эң сонун көрсөткүчтөргө ээ, бирок ызы-чуу аркылуу SASE термелүүсү, анын нурлануу импульсунун когеренттүүлүгү жана туруктуулугу жогору эмес, рентгендик тилкелүү "лазер" эмес. Эл аралык эркин электрондук лазер жаатындагы эң маанилүү өнүгүү багыттарынын бири - кадимки лазердик сапаттагы толук когеренттүү рентген нурлануусун түзүү, ал эми маанилүү жолу - тышкы үрөндүк эркин электрондук лазердин иштөө механизмин колдонуу. Тышкы үрөндүк эркин электрондук лазердин нурлануусу үрөндүк лазердин мүнөздөмөлөрүн мурастайт жана толук когеренттүүлүк, фазаны башкаруу жана тышкы насостук лазер менен так синхрондоштуруу сыяктуу эң сонун мүнөздөмөлөргө ээ. Бирок, үрөндүк лазердин толкун узундугунун жана импульстун туурасынын чектелүүлүгүнөн улам, тышкы үрөндүк эркин электрондук лазердин кыска толкун узундугун камтуу жана импульстун узундугун жөндөө диапазону чектелүү. Тышкы үрөнсүз электрондук лазердин кыска толкун узундугундагы камтуусун андан ары кеңейтүү максатында, акыркы жылдары дүйнөдө жаңырык гармоникалык генерация сыяктуу жаңы эркин электрондук лазердин иштөө режимдери активдүү иштелип чыгууда.
Тышкы үрөнсүз электрондук лазер Кытайда жогорку күчөтүлгөн эркин электрондук лазерди иштеп чыгуунун негизги техникалык жолдорунун бири болуп саналат. Учурда Кытайдагы төрт жогорку күчөтүлгөн эркин электрондук лазердик түзүлүштүн баары тышкы үрөн иштөө режимин кабыл алышкан. Шанхайдын терең ультрафиолет эркин электрондук лазердик мекемесине жана Шанхайдын жумшак рентген нурлары эркин электрондук лазердик мекемесине таянып, окумуштуулар биринчи эл аралык жаңырык типтеги эркин электрондук лазердик жарыкты күчөтүүгө жана биринчи экстремалдык ультрафиолет жаңырык типтеги эркин электрондук лазердик каныккандык күчөтүүгө удаалаш жетишишти. Тышкы үрөнсүз электрондук лазерди кыска толкун узундугуна андан ары жайылтуу максатында, изилдөө тобу Шанхайдын жумшак рентген нурлары эркин электрондук лазердик түзүлүшү тарабынан негизги схема катары кабыл алынган жаңырык гармоникалык каскады бар толук когеренттүү эркин электрондук лазердин жаңы механизмин өз алдынча сунушташты жана принциптерди текшерүүдөн баштап жумшак рентген тилкесинде жарыкты күчөтүүгө чейинки бүт процессти аяктады. Изилдөөнүн жыйынтыктары көрсөткөндөй, салттуу тышкы үрөн түрүндөгү иштетүү механизмине салыштырмалуу, бул механизм абдан мыкты спектрдик мүнөздөмөлөргө ээ, изилдөөчүлөрдүн ультратез рентген импульстук диагностика технологиясын (https://doi.org/10.1016/j.fmre.2022.01.027) өз алдынча иштеп чыгуусун кабыл алуусу аркылуу, бул жаңы механизмдин импульстун узундугун башкаруудагы жана ультратез импульсту түзүүдөгү жогорку көрсөткүчтөрү дагы бир жолу тастыкталды. Тиешелүү изилдөө жыйынтыктары субнанометрдик тилкеде толук когеренттүү эркин электрондук лазерлерди түзүү үчүн мүмкүн болгон техникалык жолду камсыз кылат жана рентгендик сызыктуу эмес оптика жана ультратез физикалык химия тармактары үчүн идеалдуу изилдөө куралын камсыз кылат.
Эхо-гармоникалык каскаддын эркин электрондук лазери эң сонун спектрдик көрсөткүчтөргө ээ: сол жактагы сүрөт кадимки каскад режими, ал эми оң жактагы сүрөт Эхо-гармоникалык каскад режими.
Рентген импульсунун узундугун тууралоо жана өтө тез импульсту түзүү эхо-гармоникалык каскад аркылуу ишке ашырылышы мүмкүн
Жарыяланган убактысы: 2023-жылдын 8-октябры