Framfarir í mikilli útfjólubláuljósgjafatækni
Á undanförnum árum hafa öfgafullar útfjólubláar háharmonískar uppsprettur vakið mikla athygli á sviði rafeindavirkni vegna sterkrar samhengis, stutts púlstíma og mikillar ljóseindaorku, og hafa verið notaðar í ýmsum litrófs- og myndrannsóknum.Með framförum tækninnar, þettauppspretta ljósser að þróast í átt að hærri endurtekningartíðni, hærra ljóseindaflæði, meiri ljóseindaorku og styttri púlsbreidd.Þessi framfarir hámarka ekki aðeins mæliupplausn öfgafullra útfjólubláa ljósgjafa, heldur veitir hún einnig nýja möguleika fyrir framtíðarþróun tækniþróunar.Þess vegna er ítarleg rannsókn og skilningur á mikilli endurtekningartíðni öfgafullum útfjólubláum ljósgjafa mjög mikilvæg fyrir að ná tökum á og beita nýjustu tækni.
Fyrir rafeindalitrófsmælingar á femtósekúndu og attósekúndu tímakvarða er fjöldi atburða sem mældur er í einum geisla oft ófullnægjandi, sem gerir lágtíðni ljósgjafa ófullnægjandi til að fá áreiðanlegar tölfræði.Á sama tíma mun ljósgjafinn með lágt ljóseindaflæði draga úr merki/suðhlutfalli smásjármyndatöku á takmarkaðan lýsingartíma.Með stöðugri könnun og tilraunum hafa vísindamenn gert margar endurbætur á hagræðingu afraksturs og sendingarhönnunar á háum endurteknum tíðni öfgafullu útfjólubláu ljósi.Háþróuð litrófsgreiningartækni ásamt hárri endurtekningartíðni öfgafullum útfjólubláum ljósgjafa hefur verið notuð til að ná mikilli nákvæmni mælingu á efnisbyggingu og rafrænu kraftmiklu ferli.
Notkun öfgafullra útfjólubláa ljósgjafa, eins og hornupplausnar rafeindagreiningar (ARPES) mælingar, krefjast geisla af miklu útfjólubláu ljósi til að lýsa upp sýnið.Rafeindirnar á yfirborði sýnisins eru spenntar í samfellt ástand af öfgafullu útfjólubláu ljósi og hreyfiorka og losunarhorn ljósrafeinda innihalda upplýsingar um hljómsveitarbyggingu sýnisins.Rafeindagreiningartækið með hornupplausnaraðgerð tekur á móti ljósrafeindum sem geislað er og fær bandbygginguna nálægt gildissviði sýnisins.Fyrir lága endurtekningartíðni öfga útfjólubláa ljósgjafa, vegna þess að einn púls hans inniheldur mikinn fjölda ljóseinda, mun hann örva mikinn fjölda ljóseinda á yfirborði sýnisins á stuttum tíma og Coulomb víxlverkunin mun leiða til alvarlegrar breikkunar á dreifingu af hreyfiorku ljósrafeinda, sem kallast geimhleðsluáhrif.Til að draga úr áhrifum geimhleðsluáhrifa er nauðsynlegt að draga úr ljóseindunum sem eru í hverjum púlsi á meðan stöðugu ljóseindaflæði er viðhaldið, svo það er nauðsynlegt að keyraleysirmeð mikilli endurtekningartíðni til að framleiða öfgafullan útfjólubláa ljósgjafa með hárri endurtekningartíðni.
Resonance aukin holrúmstækni gerir sér grein fyrir myndun hágæða harmonika við MHz endurtekningartíðni
Til þess að fá öfgafullan útfjólubláan ljósgjafa með allt að 60 MHz endurtekningarhraða, framkvæmdi Jones teymið við háskólann í Bresku Kólumbíu í Bretlandi háþróamyndun í femtosecond resonance enhancement hola (fsEC) til að ná hagnýtri öfgafullur útfjólubláur ljósgjafi og notaði hann í tímaupplausnar hornupplausnar rafeindalitrófsrannsóknir (Tr-ARPES).Ljósgjafinn er fær um að skila ljóseindaflæði sem er meira en 1011 ljóseindatölur á sekúndu með einni harmoniku við endurtekningarhraða 60 MHz á orkusviðinu 8 til 40 eV.Þeir notuðu ytterbíum-dópað trefjaleysiskerfi sem frægjafa fyrir fsEC og stýrðu púlseiginleikum í gegnum sérsniðna leysikerfishönnun til að lágmarka hávaða frá burðarhjúpsoffset frequency (fCEO) og viðhalda góðum púlsþjöppunareiginleikum í lok magnarakeðjunnar.Til að ná stöðugri endurómun innan fsEC notast þeir við þrjár servóstýringarlykkjur til að stjórna endurgjöf, sem leiðir til virkrar stöðugleika við tvær frelsisgráður: hringferðartími púlsins innan fsEC passar við leysipúlstímabilið og fasaskiptingu rafsviðsberans með tilliti til púlshjúpsins (þ.e. burðarhjúpfasa, ϕCEO).
Með því að nota krypton gas sem vinnugas náði rannsóknarhópnum að mynda hærri röð harmonika í fsEC.Þeir framkvæmdu Tr-ARPES mælingar á grafíti og sáu hraða hitauppstreymi og í kjölfarið hæga endursamsetningu rafeindastofna sem ekki eru varmaspenntir, sem og gangverki óvarma beint örvaðs ástands nálægt Fermi stigi yfir 0,6 eV.Þessi ljósgjafi er mikilvægt tæki til að rannsaka rafræna uppbyggingu flókinna efna.Hins vegar hefur myndun háords harmonika í fsEC mjög miklar kröfur um endurspeglun, dreifingaruppbót, fínstillingu á lengd holrúms og samstillingarlæsingu, sem mun hafa mikil áhrif á aukningu margfeldis ómunabætta holsins.Á sama tíma er ólínuleg fasasvörun blóðvökvans í brennipunkti holrúmsins einnig áskorun.Þess vegna, eins og er, hefur þessi tegund ljósgjafa ekki orðið almennur öfga útfjólublárhár harmonic ljósgjafi.
Birtingartími: 29. apríl 2024