Echipa liberă a laserului de electroni a Academiei Chineze de Științe a făcut progrese în cercetarea laserelor de electroni liberi complet coerente. Pe baza instalației cu laser cu electroni fără raze X din Shanghai, noul mecanism al laserului Echo Harmonic Cascade Free Electron propus de China a fost verificat cu succes, iar radiația coerentă cu raze X moi a fost obținută performanță excelentă. Recent, rezultatele au fost publicate în Optica sub titlul de impulsuri de raze X moale coerente și ultra-scurte de la lasere cu electroni fără electroni armonici activati Echo.
Laserul de electroni fără raze X este una dintre cele mai avansate surse de lumină din lume. În prezent, cea mai mare parte a laserelor internaționale de electroni cu raze X se bazează pe mecanismul de emisie spontană auto-amplificatoare (SASE), SASE are o luminozitate maximă foarte ridicată și nivelul femto la lățimea pulsului ultra-scurt și alte performanțe excelente, dar vibrația SASE prin zgomot, coerența și stabilitatea impulsului său de radiație nu este ridicată, nu este nu este cea mai mare bandă „laser”. Una dintre cele mai importante direcții de dezvoltare în domeniul laserului internațional de electroni liberi este de a genera radiații cu raze X complet coerente cu calitatea convențională laser, iar modalitatea importantă este utilizarea mecanismului de funcționare laser cu laser cu electroni fără semințe externe. Radiația laserului extern de electroni fără semințe moștenește caracteristicile laserului semințelor și are caracteristici excelente, cum ar fi coerența completă, controlul fazelor și sincronizarea precisă cu laserul pompei externe. Cu toate acestea, datorită limitării lungimii de undă și a lățimii pulsului laserului semințelor, acoperirea cu lungimea de undă scurtă și intervalul de reglare a lungimii pulsului laserului de electroni fără semințe exterioare sunt limitate. Pentru a extinde în continuare acoperirea scurtă a lungimii de undă a laserului extern de electroni fără semințe, noi moduri de funcționare cu laser cu electroni liberi, cum ar fi Echo Harmonic Generation, sunt dezvoltate puternic în lume în ultimii ani.
Laserul de electroni fără semințe externe este una dintre principalele rute tehnice pentru a dezvolta laser cu electroni fără câștig mare în China. În prezent, toate cele patru dispozitive cu laser cu electroni fără câștig mare din China au adoptat modul de operare externă semințelor. Pe baza instalației de laser cu electroni fără electroni din Shanghai, din Shanghai, cu raze X cu laser cu electroni cu raze X SHANGHAI, oamenii de știință au obținut succesiv prima amplificare a luminii cu laser cu electroni gratuite internaționale și prima amplificare extremă ultraviolete de ecou de tip electroni. Pentru a promova în continuare laserul de electroni fără semințe externe la lungimea de undă scurtă, echipa de cercetare a propus în mod independent un nou mecanism de laser cu electroni liberi complet coerente, cu Echo Harmonic Cascade, care a fost adoptat de către Shanghai Soft X-Ray Free Electron Laser, ca schemă de bază și a completat întregul proces de la verificarea principiului la amplificarea luminii în banda de ray soft. Rezultatele cercetărilor arată că, în comparație cu mecanismul tradițional de rulare a tipului de semințe extern, acest mecanism are caracteristici spectrale foarte excelente, prin adoptarea cercetătorilor de dezvoltare independentă a tehnologiei de diagnosticare a pulsului X-ray ultrarafast (https://doi.org/10.1016/j.fmre.2022.01.027), performanța superioară a acestui nou mecanism în controlul pulsului și ultrafastului. Rezultatele relevante ale cercetării oferă o cale tehnică fezabilă pentru generarea de lasere de electroni libere complet coerente în banda de subnanometru și vor oferi un instrument ideal de cercetare pentru domeniile opticii neliniare cu raze X și chimie fizică ultrarafast.
Echo Harmonic Cascade Free Electron Laser are performanțe spectrale excelente: imaginea din stânga este modul convențional Cascade, iar imaginea dreaptă este modul Echo Harmonic Cascade
Reglarea lungimii pulsului cu raze X și generarea de impulsuri ultrarapast pot fi realizate prin ecou cascadă armonică
Timpul post: 08-2023 oct