Högfrekvent extrem ultraviolett ljuskälla

Högfrekvent extrem ultraviolett ljuskälla

Postkompressionstekniker i kombination med tvåfärgade fält ger en extremt ultraviolett ljuskälla med högt flöde
För Tr-ARPES-tillämpningar är minskning av våglängden för drivljus och ökning av sannolikheten för gasjonisering effektiva sätt att erhålla högt flöde och övertoner av hög ordning. I processen att generera övertoner av hög ordning med enkelpassad högrepetitionsfrekvens, används i princip frekvensdubblerings- eller trippeldubbleringsmetoden för att öka produktionseffektiviteten för övertoner av hög ordning. Med hjälp av efterpulskompression är det lättare att uppnå den toppeffekttäthet som krävs för generering av övertoner av hög ordning genom att använda ett kortare pulsdrivljus, så högre produktionseffektivitet kan erhållas än för en längre pulsdrivning.

Dubbelgittermonokromator uppnår pulskompensation för framåtlutning
Användningen av ett enda diffraktivt element i en monokromator introducerar en förändring ioptiskbana radiellt i strålen av en ultrakort puls, även känd som en puls framåtlutning, vilket resulterar i en tidssträckning. Den totala tidsskillnaden för en diffraktionsfläck med en diffraktionsvåglängd λ vid diffraktionsordningen m är Nmλ, där N är det totala antalet belysta gitterlinjer. Genom att lägga till ett andra diffraktivt element kan den lutande pulsfronten återställas och en monokromator med tidsfördröjningskompensation kan erhållas. Och genom att justera den optiska vägen mellan de två monokromatorkomponenterna kan gitterpulsformaren anpassas för att exakt kompensera den inneboende spridningen av övertonsstrålning av hög ordning. Med hjälp av en tidsfördröjningskompensationsdesign, Lucchini et al. demonstrerade möjligheten att generera och karakterisera ultrakorta monokromatiska extrema ultravioletta pulser med en pulsbredd på 5 fs.
Csizmadias forskargrupp vid ELE-Alps-anläggningen i European Extreme Light Facility uppnådde spektrum- och pulsmoduleringen av extremt ultraviolett ljus med hjälp av en monokromator för kompensation för dubbla gitter för tidsfördröjning i en högupprepningsfrekvent, hög ordnings harmonisk strållinje. De producerade övertoner av högre ordning med hjälp av en frekvensomriktarelasermed en upprepningshastighet på 100 kHz och uppnådde en extrem ultraviolett pulsbredd på 4 fs. Detta arbete öppnar för nya möjligheter för tidsupplösta experiment in situ-detektion i ELI-ALPS-anläggningen.

Extrem ultraviolett ljuskälla med hög upprepningsfrekvens har använts i stor utsträckning i studier av elektrondynamik och har visat breda tillämpningsmöjligheter inom området attosekundspektroskopi och mikroskopisk avbildning. Med ständiga framsteg och innovation inom vetenskap och teknik, den höga upprepningsfrekvensen extrem ultraviolettljuskällafortskrider i riktning mot högre repetitionsfrekvens, högre fotonflöde, högre fotonenergi och kortare pulsbredd. I framtiden kommer fortsatt forskning om extrema ultravioletta ljuskällor med hög repetitionsfrekvens att ytterligare främja deras tillämpning inom elektronisk dynamik och andra forskningsområden. Samtidigt kommer optimerings- och kontrolltekniken för extrem ultraviolett ljuskälla med hög repetitionsfrekvens och dess tillämpning i experimentella tekniker som vinkelupplösningsfotoelektronspektroskopi också att vara i fokus för framtida forskning. Dessutom förväntas den tidsupplösta attosekunds transienta absorptionsspektroskopitekniken och mikroskopisk avbildningsteknologi i realtid baserad på extrem ultraviolett ljuskälla med hög repetitionsfrekvens också studeras, utvecklas och tillämpas för att uppnå högprecision attosekundstidsupplöst och nanorymdupplöst bildbehandling i framtiden.