L’equip de làser d’electrons gratuït de l’Acadèmia de Ciències xineses ha avançat en la investigació de làsers d’electrons lliures totalment coherents. A partir de la instal·lació làser d’electrons de radiografia de Xangai, el nou mecanisme de làser d’electrons lliures de cascada harmònica eco proposada per la Xina s’ha verificat amb èxit i s’ha obtingut la radiació coherent de raigs X suau amb un rendiment excel·lent. Recentment, els resultats es van publicar a Optice amb els polsos de raigs X de raigs X coherents i ultra-curts de la titulació de làsers d’electrons Harmonic Harmonic Harmonic Harmonic.
El làser d’electrons lliures de rajos X és una de les fonts de llum més avançades del món. Actualment, la majoria dels làsers internacionals d’electrons lliures de raigs X es basen en el mecanisme d’emissió espontània autoamplificadora (SASE), SASE té una brillantor màxima i una amplada de pols ultra-curt i molt elevada, sinó que la vibració de SASE per soroll, la coherència i l’estabilitat del seu pols de radiació no és alta, no és la banda de radiografia X “làser”. Una de les direccions de desenvolupament més importants en el camp del làser internacional d’electrons lliures és generar una radiació de raigs X totalment coherent amb qualitat làser convencional i la manera important és utilitzar el mecanisme de funcionament de làser d’electrons lliures de llavors externes. La radiació del làser d’electrons lliures de llavors externes hereta les característiques del làser de llavors i té excel·lents característiques com la coherència completa, el control de fase i la sincronització precisa amb el làser de la bomba externa. No obstant això, a causa de la limitació de la longitud d'ona i l'amplada del pols del làser de llavors, la cobertura curta de longitud d'ona i el rang d'ajustament de la longitud del pols del làser d'electrons lliures de llavors exteriors són limitades. Per ampliar encara més la cobertura curta de longitud d’ona del làser d’electrons lliures de llavors externes, els nous modes de funcionament de làser d’electrons gratuïts com la generació harmònica eco s’estan desenvolupant enèrgicament al món en els darrers anys.
El làser d’electrons lliures de llavors externes és una de les principals rutes tècniques per desenvolupar làser d’electrons lliures d’alt guany a la Xina. Actualment, els quatre dispositius làser d’electrons lliures d’elevació a la Xina han adoptat el mode de funcionament de llavors externes. Basat en la instal·lació làser d’electrons sense ultraviolats de Xangai i la instal·lació làser d’electrons de radiografia de Shanghai Soft Soft, els científics han aconseguit successivament la primera amplificació de làser d’electrons gratuït de tipus ECHO INTERNACIONAL i la primera amplificació de saturació d’electrons d’eco ultravioleta extrema. Per tal de promoure encara més el làser d’electrons lliures de llavors externes a la longitud d’ona curta, l’equip de recerca va proposar independentment un nou mecanisme de làser d’electrons lliures totalment coherent amb cascada harmònica eco, que va ser adoptat pel dispositiu de làser d’electrons de radiografia suau de Xangai com a esquema bàsic, i va completar tot el procés des de la verificació de principis fins a l’amplificació de la llum de la banda de raigs X. Els resultats de la investigació mostren que en comparació amb el mecanisme tradicional de funcionament de tipus de llavors externs, aquest mecanisme té característiques espectrals molt excel·lents, mitjançant l’adopció dels investigadors de desenvolupament independent de la tecnologia de diagnòstic de raigs X ultrafast (https://doi.org/10.1016/J.FMRE.2022.01.027), el rendiment superior del nou mecanisme en control de la longitud de la longitud de la longitud de la longitud del pols. Els resultats de la investigació rellevants proporcionen una via tècnica factible per a la generació de làsers d’electrons lliures totalment coherents a la banda del subnanòmetre i proporcionaran una eina de recerca ideal per als camps d’òptica no lineal de rajos X i química física ultra ràpida.
El làser d’electrons Echo Harmonic Cascade Free té un excel·lent rendiment espectral: la imatge esquerra és el mode de cascada convencional i la imatge dreta és el mode de cascada eco harmònica
L’ajust de la longitud del pols de rajos X i la generació de pols ultrafast es pot realitzar mitjançant cascada harmònica eco
Posada: 08-08-2023