התקדמות נערכה במחקר לייזר אלקטרונים חופשי קוהרנטי לחלוטין

צוות לייזר האלקטרונים החופשי של האקדמיה הסינית למדעים התקדם במחקר של לייזרי אלקטרונים חופשיים קוהרנטיים לחלוטין. בהתבסס על מתקן לייזר האלקטרונים החופשי של שנגחאי רנטגן, המנגנון החדש של לייזר אלקטרונים חופשי של מפל הרמוני של סין אומת בהצלחה, והתקבלה הקרינה הקוהרנטית הרנטומית הרנטומית עם ביצועים מצוינים. לאחרונה פורסמו התוצאות ב- Optica תחת הכותרת קוהרנטית ופולסי רנטגן רכים אולטרה-קצרים מלייזרי אלקטרונים ללא מפל הרמוניים המופעלים על ידי Echo.

לייזר האלקטרונים החופשי של הרנטגן הוא אחד ממקורות האור המתקדמים ביותר בעולם. נכון לעכשיו, מרבית לייזרי האלקטרונים החופשיים הבינלאומיים של הרנטגן מבוססים על מנגנון הפליטה הספונטני המוגבר לעצמו (SASE), ל- SASE יש בהירות שיא גבוהה מאוד ורוחב הדופק האולטרה-קצוץ ברמה של FEMTO וביצועים מצוינים אחרים, אך רטט SASE על ידי רעש, הקוהרנטיות והיציבות של דופק הקרינה שלו אינו גבוה, זה לא גבוה "רצועה". אחד מהוראות הפיתוח החשובות ביותר בתחום לייזר האלקטרונים החופשי הבינלאומי הוא לייצר קרינת רנטגן קוהרנטית לחלוטין עם איכות לייזר קונבנציונאלית, והדרך החשובה היא להשתמש במנגנון ההפעלה של לייזר אלקטרונים ללא זרעים. הקרינה של לייזר האלקטרונים ללא זרעים חיצוניים יורשת את המאפיינים של לייזר הזרעים, ויש לה מאפיינים מצוינים כמו קוהרנטיות מלאה, בקרת פאזות וסנכרון מדויק עם לייזר המשאבה החיצונית. עם זאת, בשל מגבלת אורך הגל ורוחב הדופק של לייזר הזרעים, כיסוי אורך הגל הקצר וטווח ההתאמה באורך הדופק של לייזר האלקטרונים החיצוניים ללא זרע מוגבלים. על מנת להרחיב עוד יותר את הכיסוי הקצר באורך הגל של לייזר האלקטרונים החיצוניים החיצוניים, מצבי הפעלה חדשים לייזר אלקטרונים חופשיים כמו ייצור הרמוני של Echo מפותחים במרץ בעולם בשנים האחרונות.

לייזר אלקטרונים ללא זרעים חיצוניים הוא אחד הנתיבים הטכניים העיקריים לפיתוח לייזר אלקטרונים ללא רווח גבוה בסין. נכון לעכשיו, כל ארבעת מכשירי הלייזר האלקטרונים ללא רווחים גבוהים בסין אימצו מצב הפעלת זרעים חיצוניים. בהתבסס על מתקן לייזר האלקטרונים החופשי העמוק של שנחאי אולטרה סגול ומתקן לייזר אלקטרונים חופשי של שנחאי רנטגן, המדענים השיגו ברציפות את ההד הבינלאומי הראשון מסוג Echo Free Laser Laser Laser הגברה האולטרה ארוגית הראשונה של אולטרה רגיל. על מנת לקדם עוד יותר את לייזר האלקטרונים החיצוני החיצוני באורך הגל הקצר, צוות המחקר הציע באופן עצמאי מנגנון חדש של לייזר אלקטרונים חופשי קוהרנטי לחלוטין עם מפל הרמוני של הד, שאומץ על ידי מכשיר לייזר אלקטרוני רנטגן רך של שנגחאי, והשלם את תהליך מלא מלהקת הרנטגן הרנטלית. תוצאות המחקר מראות כי בהשוואה למנגנון הריצה של סוג הזרעים החיצוני המסורתי, למנגנון זה יש מאפיינים ספקטרליים מצוינים מאוד, באמצעות אימוץ החוקרים של התפתחות עצמאית של טכנולוגיית אבחון דופק אולטרה-רנטגן (https://doi.org/10.1016/J.FMRE.2022.01.027, אורך המנגנון החדש. תוצאות המחקר הרלוונטיות מספקות מסלול טכני אפשרי לייצור לייזרי אלקטרונים חופשיים קוהרנטיים לחלוטין בלהקת Subnanometer, ויספקו כלי מחקר אידיאלי לתחומי האופטיקה הלא-לינארית והכימיה הפיזית האולטרה-פסטית.

לייזר האלקטרונים החופשי של המפל ההרמוני יש ביצועים ספקטרליים מצוינים: התמונה השמאלית היא מצב המפל המקובל, והתמונה הימנית היא מצב המפל ההרמוני להד

ניתן לממש התאמת אורך דופק רנטגן וייצור דופק Ultrafast על ידי מפל הרמוני הד של הד