מקור אור אולטרה סגול קיצוני בתדר גבוה

מקור אור אולטרה סגול קיצוני בתדר גבוה

טכניקות שלאחר דחיסה בשילוב עם שדות שני צבעים מייצרים מקור אור אולטרה סגול קיצוני בעל שטף גבוה
עבור יישומי Tr-ARPES, הפחתת אורך הגל של האור המניע והגדלת ההסתברות ליינון גז הם אמצעי יעיל להשגת שטף גבוה והרמוניות מסדר גבוה. בתהליך של יצירת הרמוניות מסדר גבוה עם תדר חזרות גבוה במעבר חד, שיטת הכפלת התדר או ההכפלה המשולשת מאומצת בעצם כדי להגביר את יעילות הייצור של הרמוניות מסדר גבוה. בעזרת דחיסה שלאחר פולסים, קל יותר להשיג את שיא צפיפות ההספק הנדרשת ליצירת הרמונית מסדר גבוה על ידי שימוש באור כונן דופק קצר יותר, כך שניתן להשיג יעילות ייצור גבוהה יותר מזו של כונן פולס ארוך יותר.

מונוכרומטור סורג כפול משיג פיצוי הטיית דופק קדימה
השימוש באלמנט דיפרקטיבי יחיד במונוכרומטור מציג שינוי באוֹפּטִינתיב רדיאלי בקרן של דופק קצר במיוחד, המכונה גם הטיית דופק קדימה, וכתוצאה מכך מתיחה בזמן. הפרש הזמן הכולל עבור נקודת עקיפה עם אורך גל עקיפה λ בסדר העקיפה m הוא Nmλ, כאשר N הוא המספר הכולל של קווי סורג מוארים. על ידי הוספת אלמנט עקיף שני, ניתן לשחזר את חזית הדופק המוטה, ולהשיג מונוכרומטור עם פיצוי עיכוב זמן. ועל ידי התאמת הנתיב האופטי בין שני רכיבי המונוכרומטור, ניתן להתאים אישית את מעצב הפולסים לסירוגין כדי לפצות במדויק על הפיזור המובנה של קרינה הרמונית מסדר גבוה. באמצעות עיצוב פיצוי עיכוב זמן, Lucchini et al. הדגים את האפשרות ליצור ולאפיין פולסים אולטרה סגולים מונוכרומטיים קצרים במיוחד ברוחב פולסים של 5 fs.
צוות המחקר של Csizmadia במתקן ELE-Alps במתקן האור הקיצוני האירופי השיג את הספקטרום והפולס של אור אולטרה סגול קיצוני באמצעות מונוכרומאטור כפול פיצוי עיכוב זמן בסורג בקו קרן הרמוני בעל תדר חזרות גבוה. הם הפיקו הרמוניות מסדר גבוה יותר באמצעות כונןלייזרעם קצב חזרות של 100 קילו-הרץ והשיג רוחב פולס אולטרה סגול קיצוני של 4 fs. עבודה זו פותחת אפשרויות חדשות לניסויים שנפתרו בזמן במתקן ELI-ALPS.

מקור אור אולטרה סגול קיצוני בתדר חזרות גבוה נמצא בשימוש נרחב בחקר דינמיקת אלקטרונים, והראה סיכויי יישום רחבים בתחום של ספקטרוסקופיה אטושניות והדמיה מיקרוסקופית. עם ההתקדמות והחדשנות המתמשכת של המדע והטכנולוגיה, תדירות החזרות הגבוהה היא אולטרה סגול קיצוניתמקור אורמתקדם בכיוון של תדר חזרות גבוה יותר, שטף פוטון גבוה יותר, אנרגיית פוטון גבוהה יותר ורוחב פולס קצר יותר. בעתיד, המשך מחקר על מקורות אור אולטרה סגול קיצוניים בתדר חזרות גבוה יקדם עוד יותר את היישום שלהם בדינמיקה אלקטרונית ובתחומי מחקר אחרים. במקביל, טכנולוגיית האופטימיזציה והבקרה של מקור אור אולטרה סגול קיצוני בתדירות חזרות גבוהה ויישומה בטכניקות ניסיוניות כגון ספקטרוסקופיה פוטואלקטרון ברזולוציה זוויתית יהיו גם המוקד של מחקר עתידי. בנוסף, טכנולוגיית הספקטרוסקופיה הספיגה החולפת של אטו-שניות עם פתרון זמן וטכנולוגיית הדמיה מיקרוסקופית בזמן אמת המבוססת על מקור אור אולטרה-סגול קיצוני בתדירות חזרות גבוהה צפויות גם להיחקר, לפתח וליישם על מנת להשיג דיוק גבוה של פתרון זמן אטו-שניות. והדמיה בפתרון ננו-חלל בעתיד.