चरम पराबैंगनीमा प्रगतिप्रकाश स्रोत प्रविधि
हालैका वर्षहरूमा, चरम पराबैंगनी उच्च हार्मोनिक स्रोतहरूले तिनीहरूको बलियो सुसंगतता, छोटो पल्स अवधि र उच्च फोटोन ऊर्जाको कारणले इलेक्ट्रोन गतिशीलताको क्षेत्रमा व्यापक ध्यान आकर्षित गरेका छन्, र विभिन्न वर्णक्रमीय र इमेजिङ अध्ययनहरूमा प्रयोग गरिएको छ। प्रविधिको प्रगतिसँगै, योप्रकाश स्रोतउच्च पुनरावृत्ति आवृत्ति, उच्च फोटोन प्रवाह, उच्च फोटोन ऊर्जा र छोटो पल्स चौडाइ तर्फ विकास भइरहेको छ। यो अग्रिमले चरम पराबैंगनी प्रकाश स्रोतहरूको मापन रिजोल्युसनलाई अनुकूलन मात्र गर्दैन, तर भविष्यको प्राविधिक विकास प्रवृत्तिहरूको लागि नयाँ सम्भावनाहरू पनि प्रदान गर्दछ। त्यसकारण, अत्याधुनिक प्रविधिमा निपुणता हासिल गर्न र लागू गर्न उच्च पुनरावृत्ति आवृत्ति चरम पराबैंगनी प्रकाश स्रोतको गहन अध्ययन र बुझाइको ठूलो महत्त्व छ।
फेमटोसेकेन्ड र एटोसेकेन्ड समय स्केलमा इलेक्ट्रोन स्पेक्ट्रोस्कोपी मापनको लागि, एकल बीममा मापन गरिएका घटनाहरूको संख्या प्रायः अपर्याप्त हुन्छ, जसले गर्दा कम रिफ्रिक्वेन्सी प्रकाश स्रोतहरू भरपर्दो तथ्याङ्क प्राप्त गर्न अपर्याप्त हुन्छन्। साथै, कम फोटोन फ्लक्स भएको प्रकाश स्रोतले सीमित एक्सपोजर समयमा माइक्रोस्कोपिक इमेजिङको सिग्नल-टु-नोइज अनुपात कम गर्नेछ। निरन्तर अन्वेषण र प्रयोगहरू मार्फत, अनुसन्धानकर्ताहरूले उच्च पुनरावृत्ति आवृत्ति चरम पराबैंगनी प्रकाशको उपज अनुकूलन र प्रसारण डिजाइनमा धेरै सुधारहरू गरेका छन्। उच्च पुनरावृत्ति आवृत्ति चरम पराबैंगनी प्रकाश स्रोतसँग संयुक्त उन्नत वर्णक्रमीय विश्लेषण प्रविधि सामग्री संरचना र इलेक्ट्रोनिक गतिशील प्रक्रियाको उच्च परिशुद्धता मापन प्राप्त गर्न प्रयोग गरिएको छ।
चरम पराबैंगनी प्रकाश स्रोतहरूको प्रयोग, जस्तै कोणीय समाधान गरिएको इलेक्ट्रोन स्पेक्ट्रोस्कोपी (ARPES) मापन, नमूनालाई उज्यालो बनाउन चरम पराबैंगनी प्रकाशको किरण चाहिन्छ। नमूनाको सतहमा रहेका इलेक्ट्रोनहरू चरम पराबैंगनी प्रकाशद्वारा निरन्तर अवस्थामा उत्साहित हुन्छन्, र फोटोइलेक्ट्रोनहरूको गतिज ऊर्जा र उत्सर्जन कोणमा नमूनाको ब्यान्ड संरचना जानकारी हुन्छ। कोण रिजोल्युसन प्रकार्य भएको इलेक्ट्रोन विश्लेषकले विकिरणित फोटोइलेक्ट्रोनहरू प्राप्त गर्दछ र नमूनाको भ्यालेन्स ब्यान्ड नजिकै ब्यान्ड संरचना प्राप्त गर्दछ। कम पुनरावृत्ति आवृत्ति चरम पराबैंगनी प्रकाश स्रोतको लागि, किनभने यसको एकल पल्समा ठूलो संख्यामा फोटोनहरू हुन्छन्, यसले छोटो समयमा नमूना सतहमा ठूलो संख्यामा फोटोइलेक्ट्रोनहरू उत्तेजित गर्नेछ, र कुलम्ब अन्तरक्रियाले फोटोइलेक्ट्रोन गतिज ऊर्जाको वितरणको गम्भीर फराकिलोपन ल्याउनेछ, जसलाई स्पेस चार्ज प्रभाव भनिन्छ। स्पेस चार्ज प्रभावको प्रभाव कम गर्न, स्थिर फोटोन प्रवाह कायम राख्दै प्रत्येक पल्समा समावेश फोटोइलेक्ट्रोनहरू कम गर्न आवश्यक छ, त्यसैले यो चलाउन आवश्यक छ।लेजरउच्च पुनरावृत्ति आवृत्ति भएको चरम पराबैंगनी प्रकाश स्रोत उत्पादन गर्न उच्च पुनरावृत्ति आवृत्ति भएको।
अनुनाद बृद्धि गरिएको गुहा प्रविधिले MHz पुनरावृत्ति आवृत्तिमा उच्च अर्डर हार्मोनिक्सको उत्पादनलाई महसुस गर्छ।
६० मेगाहर्ट्जसम्मको पुनरावृत्ति दर भएको चरम पराबैंगनी प्रकाश स्रोत प्राप्त गर्न, युनाइटेड किंगडमको ब्रिटिश कोलम्बिया विश्वविद्यालयको जोन्स टोलीले व्यावहारिक चरम पराबैंगनी प्रकाश स्रोत प्राप्त गर्न फेमटोसेकेन्ड रेजोनान्स एन्हान्समेन्ट क्याभिटी (fsEC) मा उच्च अर्डर हार्मोनिक जेनेरेसन प्रदर्शन गर्यो र यसलाई समय-समाधान गरिएको कोणीय समाधान गरिएको इलेक्ट्रोन स्पेक्ट्रोस्कोपी (Tr-ARPES) प्रयोगहरूमा लागू गर्यो। प्रकाश स्रोतले ८ देखि ४० eV को ऊर्जा दायरामा ६० मेगाहर्ट्जको पुनरावृत्ति दरमा एकल हार्मोनिकको साथ प्रति सेकेन्ड १०११ भन्दा बढी फोटोन संख्याहरूको फोटोन फ्लक्स प्रदान गर्न सक्षम छ। तिनीहरूले fsEC को लागि बीज स्रोतको रूपमा ytterbium-doped फाइबर लेजर प्रणाली प्रयोग गरे, र क्यारियर इनभेलप अफसेट फ्रिक्वेन्सी (fCEO) आवाजलाई कम गर्न र एम्पलीफायर चेनको अन्त्यमा राम्रो पल्स कम्प्रेसन विशेषताहरू कायम राख्न अनुकूलित लेजर प्रणाली डिजाइन मार्फत पल्स विशेषताहरू नियन्त्रण गरे। fsEC भित्र स्थिर अनुनाद वृद्धि प्राप्त गर्न, तिनीहरूले प्रतिक्रिया नियन्त्रणको लागि तीन सर्वो नियन्त्रण लूपहरू प्रयोग गर्छन्, जसले गर्दा स्वतन्त्रताको दुई डिग्रीमा सक्रिय स्थिरीकरण हुन्छ: fsEC भित्र पल्स साइकल चलाउने राउन्ड ट्रिप समय लेजर पल्स अवधिसँग मेल खान्छ, र पल्स खामको सम्बन्धमा विद्युतीय क्षेत्र वाहकको चरण परिवर्तन (अर्थात्, वाहक खाम चरण, ϕCEO)।
क्रिप्टन ग्यासलाई काम गर्ने ग्यासको रूपमा प्रयोग गरेर, अनुसन्धान टोलीले fsEC मा उच्च-क्रम हार्मोनिक्सको उत्पादन हासिल गर्यो। तिनीहरूले ग्रेफाइटको Tr-ARPES मापन गरे र गैर-थर्मली उत्तेजित इलेक्ट्रोन जनसंख्याको द्रुत थर्मिएशन र त्यसपछिको ढिलो पुनर्संयोजन, साथै ०.६ eV माथि फर्मी स्तर नजिक गैर-थर्मली प्रत्यक्ष उत्तेजित अवस्थाहरूको गतिशीलता अवलोकन गरे। यो प्रकाश स्रोतले जटिल सामग्रीहरूको इलेक्ट्रोनिक संरचना अध्ययन गर्न महत्त्वपूर्ण उपकरण प्रदान गर्दछ। यद्यपि, fsEC मा उच्च-क्रम हार्मोनिक्सको उत्पादनमा परावर्तन, फैलावट क्षतिपूर्ति, गुहा लम्बाइको राम्रो समायोजन र सिंक्रोनाइजेसन लकिङको लागि धेरै उच्च आवश्यकताहरू छन्, जसले अनुनाद-बढाइएको गुहाको वृद्धि गुणनलाई धेरै असर गर्नेछ। एकै समयमा, गुहाको केन्द्र बिन्दुमा प्लाज्माको गैर-रेखीय चरण प्रतिक्रिया पनि एक चुनौती हो। त्यसकारण, हाल, यस प्रकारको प्रकाश स्रोत मुख्यधाराको चरम पराबैंगनी बनेको छैन।उच्च हार्मोनिक प्रकाश स्रोत.
पोस्ट समय: अप्रिल-२९-२०२४