Ofurhraður leysir fyrir attósekúnduvísindi

Mjög hraður leysirfyrir attósekúnduvísindi
Eins og er eru attósekúndupúlsar aðallega fengnir með háþróaðri harmonískri myndun (HHG) sem knúin er áfram af sterkum rafsegulsviðum. Kjarninn í myndun þeirra má skilja sem rafeindir sem eru jónaðar, hraðaðar og sameinaðar aftur af sterku leysigeislasviði til að losa orku og þannig gefa frá sér attósekúndu XUV púlsa.
Þess vegna er úttak attósekúndunnar afar næmt fyrir púlsbreidd, orku, bylgjulengd og endurtekningartíðniakstursleysir(Ofurhraður leysir): Styttri púlsbreidd er gagnleg til að einangra attósekúndupúlsa, meiri orka bætir jónun og skilvirkni, lengri bylgjulengd eykur mörkorku en dregur verulega úr umbreytingarskilvirkni og hærri endurtekningartíðni bætir merkis-til-hávaðahlutfall en er takmarkað af orku einstakra púlsa. Mismunandi notkun (eins og rafeindasmásjárskoðun, röntgengeislunarrófsgreining, samsvörunartalning o.s.frv.) hefur mismunandi áherslur á attósekúndupúlsvísitöluna, sem setur fram mismunandi og alhliða kröfur um drifleysigeisla. Að bæta afköst drifleysigeisla er mikilvægt fyrir notkun í attósekúnduvísindum.

Fjórar helstu tæknilegar leiðir til að auka afköst akstursleysigeisla (Ultra hraður leysir)
1. Meiri orka: Hannað til að vinna bug á lágri umbreytingarnýtni HHG og fá fram háafköst á attósekúndupúlsum. Tækniþróunin hefur færst frá hefðbundinni chirped púlsmagnun (CPA) yfir í sjónræna breytumagnara, þar á meðal sjónræna breytu chirped púlsmagnun (OPCPA), tvöfalda chirped OPA (DC-OPA), tíðnisviðs-OPA (FOPA) og kvasi fasajöfnun OPCPA (QPCPA). Með því að sameina enn frekar samfellda geislamyndun (CBC) og púlsskiptingarmagnun (DPA) til að sigrast á eðlisfræðilegum takmörkunum eins rásar magnara, svo sem hitaáhrifum og ólínulegum skemmdum, og ná fram orkuútgangi á Joule-stigi.
2. Styttri púlsbreidd: Hannað til að mynda einangraða attósekúndupúlsa sem hægt er að nota til að greina rafeindahreyfingar, sem krefst fárra eða jafnvel undirreglubundinna drifpúlsa og stöðugs burðarbylgjufasa (CEP). Helstu tæknin felur í sér notkun ólínulegra eftirþjöppunartækni eins og holkjarnaþráða (HCF), fjölþunnfilmu (MPSC) og fjölrásahola (MPC) til að þjappa púlsbreidd niður í afar stuttar lengdir. Stöðugleiki CEP er mældur með f-2f truflunarmæli og náðst með virkri afturvirkni/framvirkri afturvirkni (eins og AOFS, AOPDF) eða óvirkum, al-sjónrænum sjálfstöðugleikakerfum sem byggjast á tíðnimismunarferlum.
3. Lengri bylgjulengd: Hannað til að færa orku aðósekúndna ljóseinda yfir á „vatnsglugga“-sviðið fyrir myndgreiningu lífsameinda. Þrjár helstu tæknilegu leiðirnar eru:
Sjónræn breytumagnun (OPA) og ferli hennar: Þetta er aðallausnin á bylgjulengdarsviðinu 1-5 μm, með því að nota kristalla eins og BiBO3 og MgO: LN; >Kristallar eins og ZGP og LiGaS2 eru nauðsynlegir fyrir 5 μm bylgjulengdarsviðið.
Mismunandi tíðniframleiðsla (DFG) og mismunandi tíðni innan púls (IPDFG): geta veitt frægjöfum óvirkan CEP stöðugleika.
Bein leysigeislatækni, eins og kalkógeníðleysir með Cr:ZnS/Se umbreytingarmálmum, er þekktur sem „miðinnrauður títan safír“ og hefur þá kosti að vera þéttbyggður og skilvirkur.
4. Hærri endurtekningartíðni: miðar að því að bæta hlutfall merkis og hávaða og skilvirkni gagnaöflunar og takast á við takmarkanir áhrifa rýmishleðslu. Tvær meginleiðir:
Tækni til að auka ómskoðunarhola: Notkun nákvæmra ómskoðunarhola til að auka hámarksafl endurtekinna tíðnipúlsa á megahertz-stigi til að knýja HHG hefur verið notuð á sviðum eins og XUV tíðnigembum, en að mynda einangruð attósekúndupúlsa er enn áskorun.
Hátt endurtekningarhlutfall ogöflugur leysirBein drif, þar á meðal OPCPA, ljósleiðara-CPA ásamt ólínulegri eftirþjöppun og þunnfilmu-sveiflari, hefur náð einangruðum attósekúndu púlsframleiðslu við endurtekningartíðni 100 kHz.