Առաջադիմություններ ծայրահեղ ուլտրամանուշակագույն լույսի աղբյուրի տեխնոլոգիայի մեջ

Առաջխաղացում ծայրահեղ ուլտրամանուշակագույնումԼույսի աղբյուրի տեխնոլոգիա

Վերջին տարիներին ծայրահեղ ուլտրամանուշակագույն բարձր ներդաշնակ աղբյուրները լայն ուշադրություն են դարձրել էլեկտրոնի դինամիկայի ոլորտում իրենց ուժեղ համախմբման, կարճ զարկերակային տեւողության եւ բարձր ֆոտոնային էներգիայի պատճառով: Տեխնոլոգիայի առաջխաղացման միջոցով սաԼույսի աղբյուրզարգանում է ավելի բարձր կրկնության հաճախականության, ավելի բարձր ֆոտոնի հոսքի, ավելի բարձր ֆոտոն էներգիայի եւ ավելի կարճ զարկերակային լայնության: Այս առաջխաղացումը ոչ միայն օպտիմիզացնում է ծայրահեղ ուլտրամանուշակագույն լույսի աղբյուրների չափման լուծումը, բայց նաեւ նոր հնարավորություններ է տալիս ապագա տեխնոլոգիական զարգացման միտումների համար: Հետեւաբար, բարձր կրկնության հաճախականության ծայրահեղ ուլտրամանուշակագույն լույսի աղբյուրի խորը ուսումնասիրությունն ու ընկալումը մեծ նշանակություն ունեն `կտրվածքի տեխնոլոգիան յուրացնելու եւ կիրառելու համար:

Էլեկտրոնային սպեկտրոսկոպիայի չափումների համար `Femtosecond- ի եւ Attosecond Time Scales- ի վրա, մեկ ճառագայթով չափված իրադարձությունների քանակը հաճախ անբավարար է, ցածր թողարկման լույսի աղբյուրներ չկատարելով հուսալի վիճակագրություն ստանալու համար: Միեւնույն ժամանակ, Photon Flow Flux- ով լույսի աղբյուրը կնվազեցնի մանրադիտակային պատկերապատման ազդանշանային-աղմուկի հարաբերակցությունը սահմանափակ ազդեցության ժամանակ: Հետազոտողների եւ փորձերի միջոցով հետազոտողները բազմաթիվ բարելավումներ են կատարել եկամտաբերության օպտիմիզացման եւ բարձր կրկնության հաճախականության ծայրահեղ ուլտրամանուշակագույն լույսի ներքո: Ընդլայնված սպեկտրալ վերլուծության տեխնոլոգիան, որը զուգորդվում է բարձր կրկնության հաճախականության ծայրահեղ ուլտրամանուշակագույն լույսի աղբյուրի հետ, օգտագործվում է նյութական կառուցվածքի բարձր ճշգրտության եւ էլեկտրոնային դինամիկ գործընթացի հասնելու համար:

Ծայրահեղ ուլտրամանուշակագույն լույսի աղբյուրների դիմումները, ինչպիսիք են անկյունային լուծված էլեկտրոնային սպեկտրոսկոպիան (ARPES) չափումները, պահանջում են ծայրահեղ ուլտրամանուշակագույն լույսի ճառագայթ, նմուշը լուսավորելու համար: Նմուշի մակերեւույթի վրա գտնվող էլեկտրոնները հուզված պետության կողմից ոգեւորված են ծայրահեղ ուլտրամանուշակագույն լույսի ներքո, իսկ ֆոտոէլեկտրոնների կինետիկ էներգիայի եւ արտանետման անկյունը պարունակում է նմուշի խմբի կառուցվածքի տեղեկատվությունը: Էլեկտրոնի անալիզատորը `անկյան լուծման գործառույթով ստանում է ճառագայթված ֆոտոէլեկդոները եւ ձեռք է բերում խմբի կառուցվածքը նմուշի վալենտային նվագախմբի մոտ: Կրկնվողության ցածր հաճախականության համար ծայրահեղ ուլտրամանուշակագույն լույսի աղբյուրը, քանի որ նրա միակ զարկերակը պարունակում է մեծ թվով ֆոտոններ, այն կարճ ժամանակում կխթանի մեծ թվով ֆոտոէլեկտրոններ, եւ կացարանային փոխգործակցությունը կոչվում է ֆոտոէլեկտրի կինետիկ էներգիայի բաշխման լուրջ լայնացում: Տիեզերական լիցքավորման ազդեցության ազդեցությունը նվազեցնելու համար անհրաժեշտ է նվազեցնել յուրաքանչյուր զարկերակի մեջ պարունակվող ֆոտոէլեկտրոնները, մինչդեռ պահպանում են մշտական ​​ֆոտոնային հոսքը, ուստի անհրաժեշտ է քշելլազերայինԿրկնվող բարձր հաճախականությամբ `ծայրահեղ ուլտրամանուշակագույն լույսի աղբյուրը` կրկնության բարձր հաճախականությամբ:

Resonance Enhanced Cavity Technology- ը գիտակցում է MHZ կրկնության հաճախականությամբ բարձր կարգի ներդաշնակության սերունդ
Որպեսզի ծայրահեղ ուլտրամանուշակագույն լույսի աղբյուրը ձեռք բերվի մինչեւ 60 ՄՀց կրկնակի տեմպերով, Միացյալ Թագավորության Բրիտանական Կոլումբիայի համալսարանի համալսարանում Jones թիմը բարձր կարգի ներդաշնակ սերունդ է իրականացրել Femtosecond ռեզոնանսային բարելավման խոռոչի (FSEC), որպեսզի հասնի ժամանակին լուծված անկյունային լուծված (TR-ARPES) փորձեր: Լույսի աղբյուրը ի վիճակի է մեկ վայրկյանում ավելի քան 1011 ֆոտոնային համարների ֆոտոնկար հոսք առաքել `մեկ ներդաշնակությամբ` 60 ՄՀց կրկնակի արագությամբ `8-ից 40 EV էներգիայի սահմաններում: Նրանք օգտագործում էին Ytterbium-doped օպտիկամանրաթելային համակարգը որպես FSEC- ի սերմերի աղբյուր եւ վերահսկում են զարկերակային բնութագրերը անհատականացված լազերային համակարգի ձեւավորման միջոցով `նվազագույնի հասցնելով օֆսեթ հաճախականությունը (FCEO) աղմուկը եւ ուժեղացուցիչի շղթայի ավարտին: FSEC- ի շրջանակներում կայուն ռեզոնանսային բարելավման համար նրանք օգտագործում են երեք սերվերի կառավարման օղակներ հետադարձ կապի վերահսկման համար, որի արդյունքում FSEC- ի շրջանակներում զարկերակային օդափոխիչի հետ կապված կլոր ուղեւորության ժամանակահատվածը (այսինքն, Carrier ծրարի փուլը) համընկնում է:

Krypton գազը որպես աշխատանքային գազ օգտագործելով, հետազոտական ​​խումբը հասավ FSEC- ում ավելի բարձր կարգի ներդաշնակության սերնդի: Նրանք կատարում էին TRPES գրաֆիտի չափումներ եւ դիտում էին արագ ջերմակայան եւ հետագա դանդաղ վերականգնումը ոչ ջերմորեն հուզված էլեկտրոնի բնակչության, ինչպես նաեւ ոչ ջերմորեն ուղղակիորեն հուզված պետությունների, 0,6 անգամ վերեւում գտնվող Fermi մակարդակի մոտ: Այս թեթեւ աղբյուրը կարեւոր գործիք է բարդ նյութերի էլեկտրոնային կառուցվածքը ուսումնասիրելու համար: Այնուամենայնիվ, FSEC- ում բարձր կարգի ներդաշնակության սերունդը շատ բարձր պահանջներ ունի արտացոլման, ցրման փոխհատուցման, խոռոչի երկարության եւ համաժամացման փականների լավ ճշգրտման համար, ինչը մեծապես կազդի ռեզոնանսային ուժեղացված խոռոչի բազմակի կազդի: Միեւնույն ժամանակ, խոռոչի կիզակետային կետում պլազմայի ոչ գծային փուլը նույնպես մարտահրավեր է: Հետեւաբար, ներկայումս այս տեսակի լույսի աղբյուրը չի դարձել հիմնական ծայրահեղ ուլտրամանուշակագույնըԲարձր ներդաշնակ լույսի աղբյուր.