Det fria elektronlaserteamet från Chinese Academy of Sciences har gjort framsteg inom forskningen av helt sammanhängande fria elektronlasrar. Baserat på Shanghai Soft röntgenfria elektronlaseranläggning har den nya mekanismen för Echo harmoniska kaskadfri elektronlaser som föreslagits av Kina framgångsrikt verifierats, och den mjuka röntgenkoherent strålningen med utmärkt prestanda har erhållits. Nyligen publicerades resultaten i Optica under titeln koherent och ultrakort mjuka röntgenpulser från eko-aktiverade harmoniska kaskadfria elektronlasrar.
Röntgenfri elektronlaser är en av de mest avancerade ljuskällorna i världen. För närvarande är de flesta av de internationella röntgenfria elektronlasrarna baserade på den självförstärkande spontana emissionmekanismen (SASE), Sase har en mycket hög topp ljusstyrka och femto-nivå ultrakort pulsbredd och annan utmärkt prestanda, men SASE-vibration genom brus, sammanhållningen och stabiliteten i dess strålningspuls är inte hög, är inte X-ray-bandet ". En av de viktigaste utvecklingsriktningarna inom området internationell fri elektronlaser är att generera helt sammanhängande röntgenstrålning med konventionell laserkvalitet, och det viktiga sättet är att använda den externa fröfria elektronlaserdriftmekanismen. Strålningen av den yttre fröfria elektronlaseren ärver egenskaperna hos fröslasern och har utmärkta egenskaper såsom full sammanhållning, faskontroll och exakt synkronisering med den externa pumplasern. På grund av begränsningen av våglängden och pulsbredden för fröslasern är emellertid den korta våglängdstäckningen och pulslängden justeringsintervall för yttre fröfri elektronlaser begränsade. För att ytterligare utöka den korta våglängdstäckningen av den externa fröfria elektronlaseren utvecklas nya gratis elektronlaser -driftslägen som Echo Harmonic Generation kraftfullt i världen under de senaste åren.
Externt fröfri elektronlaser är en av de viktigaste tekniska rutterna för att utveckla gratis elektronlaser med hög förstärkning i Kina. För närvarande har alla fyra högförstärkningsfria elektronlaseranordningar i Kina använt externt fröoperationsläge. Baserat på Shanghai Deep Ultraviolet Free Electron Laser Facility och Shanghai Soft röntgenfria elektronlaseranläggning har forskare successivt uppnått den första internationella ekotypen fritt elektronlaserljusamplifiering och den första extrema ultraviolett ekotypen fritt elektronlasermättnadsmättnad. För att ytterligare främja den externa fröfria elektronlaseren till den korta våglängden föreslog forskarteamet oberoende en ny mekanism för helt sammanhängande fria elektronlaser med eko harmonisk kaskad, som antogs av Shanghai mjuk röntgenfritt elektronlaseranordning som basschema och slutförde hela processen från princip verifiering till lätt amplifiering av mjuk röntgen. Forskningsresultaten visar att jämfört med den traditionella mekanismen för extern fröstyp har denna mekanism mycket utmärkta spektrala egenskaper, genom antagandet av forskarna av oberoende utveckling av ultrasnabb röntgenpulsdiagnosteknologi (https://doi.org/10.1016/j.fmre.2022.01.027), Superior Performance of denna nya mekanism i PULSELJEMERNA UTLÄGE OCH ALTERALE PULSE OM PULSE PULSE PULSE PULSED. De relevanta forskningsresultaten ger en genomförbar teknisk väg för generering av helt sammanhängande fria elektronlasrar i subnanometerbandet och kommer att tillhandahålla ett idealiskt forskningsverktyg för fälten för röntgen-icke-linjär optik och ultrasnabb fysisk kemi.
Echo Harmonic Cascade Free Electron Laser har utmärkt spektralprestanda: den vänstra bilden är det konventionella kaskadläget, och den högra bilden är Echo Harmonic Cascade Mode
Justering av röntgenpulslängd och ultrafast pulsgenerering kan realiseras av Echo Harmonic Cascade
Posttid: Oct-08-2023