Breyttu púlshraða ofursterka ultrashort leysigeislans

Breyttu púlshraðanum áofursterkur ultrashort leysir

Ofur-ofurstuttir leysir vísa almennt til leysigeisla með púlsbreidd tuga og hundruða femtósekúnda, hámarksafl terawötta og petavötta og einbeittur ljósstyrkur þeirra fer yfir 1018 W/cm2. Ofur-ofurstuttir leysir og ofurgeislunargjafir sem hann myndar og orkugjafar agna hafa fjölbreytt notkunargildi í mörgum grunnrannsóknarstefnum eins og háorkufræði, agnafræði, plasmafræði, kjarnafræði og stjarneðlisfræði, og niðurstöður vísindarannsókna geta síðan þjónað viðeigandi hátæknigreinum, læknisfræði, umhverfisorku og varnaröryggi þjóðarinnar. Frá því að tækni fyrir púlsmagnun með kvakandi púlsum var fundin upp árið 1985 hefur fyrsta beat watt-tæknin í heiminum komið fram.leysirÁrið 1996 og fyrsta 10-slaga watta leysirinn í heiminum var tilbúinn árið 2017, hefur áherslan í ofur-ofurstuttri leysigeisla í fortíðinni aðallega verið að ná fram „sterkasta ljósi“. Á undanförnum árum hafa rannsóknir sýnt að við það skilyrði að viðhalda ofur-leysigeislapúlsum, ef hægt er að stjórna púlsflutningshraða ofur-ofurstuttra leysigeisla, getur það skilað tvöföldum árangri með helmingi minni fyrirhöfn í sumum líkamlegum notkunum, sem búist er við að muni draga úr umfangi ofur-ofurstuttra leysigeisla.leysigeislatæki, en bæta áhrif þess í eðlisfræðitilraunum með háskerpu leysigeisla.

Röskun á púlsframhlið ofursterks ofurstutts leysigeisla
Til að ná hámarksafli við takmarkaða orku er púlsbreiddin minnkuð í 20~30 femtósekúndur með því að stækka bandvíddina fyrir styrkingu. Púlsorka núverandi 10-watta ultra-stuttra leysigeisla er um 300 joule, og lágt tjónþröskuldur þjöppugrindarinnar gerir geislaopið almennt stærra en 300 mm. Púlsgeisli með 20~30 femtósekúnda púlsbreidd og 300 mm ljósop ber auðveldlega rúmfræðilega og tímabundna röskun, sérstaklega röskun á púlsframhliðinni. Mynd 1 (a) sýnir rúmfræðilega og tímabundna aðskilnað púlsframhliðsins og fasaframhliðsins sem orsakast af dreifingu geislahlutans, og sú fyrri sýnir „rúmfræðilega og tímabundna halla“ miðað við þann síðarnefnda. Hin er flóknari „sveigja tímarúmsins“ sem orsakast af linsukerfinu. Mynd 1 (b) sýnir áhrif hugsjónar púlsframhliðs, hallaðs púlsframhliðs og beygðs púlsframhliðs á rúmfræðilega og tímabundna röskun ljóssviðsins á skotmarkinu. Fyrir vikið minnkar ljósstyrkurinn til muna, sem er ekki til þess fallið að beita mjög stuttum leysi á öflugu sviði.

MYND 1 (a) halli púlsframhliðsins af völdum prismans og ristarinnar, og (b) áhrif röskunar púlsframhliðsins á ljóssviðið í tímarúmi á skotmarkinu.

Púlshraðastýring á afar sterkumofurstutt leysir
Eins og er hafa Bessel-geislar, sem framleiddir eru með keilulaga ofurlagningu flatbylgna, sýnt fram á notkunargildi í eðlisfræði hásviðsleysigeisla. Ef keilulaga púlsgeisli hefur ás-samhverfa dreifingu púlsfronts, þá getur rúmfræðilegur miðjustyrkur myndaðs röntgenbylgjupakkans, eins og sýnt er á mynd 2, verið stöðugur ofurljósbylgju ...

MYND 2 Ljóspúlsarnir (a) fasti hraðari en ljósið, (b) fasti undirljósið, (c) hraðaði hraðari en ljósið og (d) hægir á undirljósinu sem myndast við ofurlagningu eru staðsettir í rúmfræðilegri miðju ofurlagningarsvæðisins.

Þó að uppgötvun á púlsframröskun sé eldri en hjá ofur-ultra-stuttum leysigeislum, hefur hún vakið mikla athygli ásamt þróun ofur-ultra-stuttra leysigeisla. Í langan tíma hefur hún ekki stuðlað að því að ná meginmarkmiði ofur-ultra-stuttra leysigeisla - ofurháum ljósstyrk - og vísindamenn hafa unnið að því að bæla niður eða útrýma ýmsum púlsframröskunum. Í dag, þegar „púlsframröskun“ hefur þróast í „púlsframstýringu“, hefur hún náð stjórnun á sendingarhraða ofur-ultra-stuttra leysigeisla, sem veitir nýjar leiðir og ný tækifæri fyrir notkun ofur-ultra-stuttra leysigeisla í eðlisfræði hásviðsleysigeisla.


Birtingartími: 13. maí 2024