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 alþjóðlegu röntgenfrjáls rafeindalaserar byggðir á sjálfsmíðandi sjálfsprottnum losunarbúnaði (SASE), SASE hefur mjög háa hámarks birtustig og FEMTO stig Ultra-stutt púlsbreidd og önnur framúrskarandi frammistaða, en Sase titringur Með hávaða er samfelld og stöðugleiki geislunarpúlsins ekki mikill, ekki röntgenhljómsveitin „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 að fullu samhangandi ókeypis rafeinda leysir með Echo Harmonic Cascad Grunnkerfið, og lauk öllu ferlinu frá meginreglu sannprófun til léttrar magnunar í mjúku röntgenhljómsveitinni. Rannsóknarniðurstöður sýna að miðað við hefðbundna ytri frægerðarbúnað hefur þessi vélbúnaður mjög framúrskarandi litrófseinkenni með því að nota vísindamenn um sjálfstæða þróun Ultrafast röntgenmyndunartækni (https://doi.org/10.1016 /j.fmre.2022.01.027), er betri árangur þessa nýja fyrirkomulags við stjórnun á púlslengd og öfgafull púlsframleiðsla. 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