Framfarir hafa orðið í rannsókninni á fullkomlega samfelldum ókeypis rafeindalaser

Ókeypis rafeindaleysi teymi kínverska vísindaakademíunnar hefur náð framförum í rannsóknum á fullkomlega samfelldum ókeypis rafeindalaserum. Byggt á Shanghai mjúkri röntgengeislaleysibúnaðinum hefur nýi fyrirkomulag Echo Harmonic Cascade Free Electron Laser lagt til af Kína, verið staðfest með góðum árangri og mjúk röntgengeislunargeislun með framúrskarandi afköstum hefur verið fengin. Nýlega voru niðurstöðurnar birtar í Optica undir titlinum Coherent og Ultra-Short mjúk röntgengeislunarpúls úr echo-virkum harmonískum Cascade Free Electron Lasers.

Röntgenfrjáls rafeinda leysir er ein fullkomnasta ljósgjafa í heiminum. Sem stendur eru flestir alþjóðlegir röntgengeislalausu leysir byggðir á sjálfsmíðandi sjálfsprottnum losunarbúnaði (SASE), SASE hefur mjög háa hámarks birtustig og FEMTO stigs-stutt-púlsbreidd og önnur framúrskarandi afköst, en Sase titringur með hávaða, samloðun og stöðugleiki geislunarpúlssins er ekki mikill, er ekki röntgengisbandið „Laser“. Ein mikilvægasta þróunarleiðbeiningin á sviði alþjóðlegrar frjálsra rafeinda leysir er að búa til fullkomlega samfellda röntgengeislun með hefðbundnum leysigæðum og mikilvæga leiðin er að nota ytri fræ rafeinda leysir rekstraraðferð. Geislun ytri fræfrjáls rafeinda leysir erfir einkenni fræ leysirinn og hefur framúrskarandi einkenni eins og fulla samfellu, fasastýringu og nákvæma samstillingu við ytri dælu leysirinn. Vegna takmarkana á bylgjulengd og púlsbreidd fræ leysirinn er stutt bylgjulengd umfjöllun og aðlögunarsvið púls á ytri fræfrjáls rafeinda leysir takmörkuð. Til að auka enn frekar umfjöllun um stutta bylgjulengd um ytri fræfrjáls rafeindalaser, er verið að þróa nýjar ókeypis rafeindaleysi eins og Echo Harmonic Generation kröftuglega í heiminum undanfarin ár.

Ytri fræ ókeypis rafeind leysir er ein helsta tæknileg leið til að þróa háa ávinning ókeypis rafeindalaser í Kína. Sem stendur hafa öll fjögur hávaxandi ókeypis rafeindaspil tæki í Kína tekið upp utanaðkomandi frævirkni. Byggt á Shanghai Deep Ultraviolet Free Electron Laser Facility og Shanghai Soft X-Ray Free Electron Laser Facility, hafa vísindamenn náð í röð fyrstu alþjóðlegu Echo gerð ókeypis rafeindaléttismögnun og fyrsta öfgakennda útfjólubláa echo gerð ókeypis rafeinda leysir mettun mögnun. Til þess að stuðla frekar að utanaðkomandi fræfrjáls rafeinda leysir að stuttu bylgjulengdinni lagði rannsóknarteymið sjálfstætt til nýs búnaðar með fullkomlega samhangandi ókeypis rafeinda leysir með echo harmonic cascade, sem var samþykkt af Shanghai Soft röntgengeislaleysi sem var samþykkt, og lauk öllu ferlinu frá meginreglu staðfestingu til að kveikja Amplication í mjúku X-Ray hljómsveitinni. Rannsóknarniðurstöður sýna að í samanburði við hefðbundna ytri frægerðarbúnað hefur þessi fyrirkomulag mjög framúrskarandi litrófseinkenni, með því að nota vísindamennina á sjálfstæðri þróun ultrafast röntgengeislunartækni (https://doi.org/10.1016/j.fmre.2022.01.027), þá er framúrskarandi árangur af þessum nýja fyrirkomulagi í pulse lengd og öfgafli og öfgafullri myndun. Viðeigandi rannsóknarniðurstöður veita mögulega tæknilega leið til að mynda fullkomlega samfellda ókeypis rafeindalaserar í undirlínumælinum og munu bjóða upp á kjörið rannsóknartæki fyrir sviði röntgenmynda ólínulegra ljóseðlisfræði og öfgafullrar eðlisefnafræði.

Echo Harmonic Cascade Free Electron Laser hefur framúrskarandi litrófsárangur: Vinstri myndin er hefðbundinn Cascade Mode og rétt mynd er Echo Harmonic Cascade Mode

Röntgengeislalengd aðlögun og öfgafull púlsmyndun er hægt að veruleika með bergmál