पूर्ण सुसंगत मुक्त इलेक्ट्रोन लेजर को अध्ययन मा प्रगति गरिएको छ

चाइनिज एकेडेमी अफ साइन्सेजको फ्री इलेक्ट्रोन लेजर टोलीले पूर्ण रूपमा सुसंगत मुक्त इलेक्ट्रोन लेजरहरूको अनुसन्धानमा प्रगति गरेको छ। सांघाई सफ्ट एक्स-रे फ्री इलेक्ट्रोन लेजर सुविधाको आधारमा, चीनले प्रस्ताव गरेको इको हार्मोनिक क्यास्केड फ्री इलेक्ट्रोन लेजरको नयाँ संयन्त्र सफलतापूर्वक प्रमाणित गरिएको छ, र उत्कृष्ट प्रदर्शनको साथ सफ्ट एक्स-रे सुसंगत विकिरण प्राप्त गरिएको छ। हालै, परिणामहरू इको-सक्षम हार्मोनिक क्यास्केड फ्री इलेक्ट्रोन लेजरहरूबाट कोहेरेन्ट र अल्ट्रा-शर्ट सफ्ट एक्स-रे पल्स शीर्षक अन्तर्गत अप्टिकामा प्रकाशित गरिएको थियो।

एक्स-रे फ्री इलेक्ट्रोन लेजर संसारको सबैभन्दा उन्नत प्रकाश स्रोतहरू मध्ये एक हो। हाल, धेरै जसो अन्तर्राष्ट्रिय एक्स-रे फ्री इलेक्ट्रोन लेजरहरू सेल्फ-एम्प्लीफाइङ स्पोन्टेनियस इमिसन मेकानिजम (SASE) मा आधारित छन्, SASE सँग धेरै उच्च शिखर ब्राइटनेस र femto लेवल अल्ट्रा-शर्ट पल्स चौडाइ र अन्य उत्कृष्ट प्रदर्शन छ, तर SASE कम्पन। शोरद्वारा, यसको विकिरण पल्सको सुसंगतता र स्थिरता उच्च छैन, एक्स-रे ब्यान्ड "लेजर" होइन। अन्तर्राष्ट्रिय मुक्त इलेक्ट्रोन लेजरको क्षेत्रमा सबैभन्दा महत्त्वपूर्ण विकास दिशाहरू मध्ये एक पारंपरिक लेजर गुणस्तरको साथ पूर्ण रूपमा सुसंगत एक्स-रे विकिरण उत्पन्न गर्नु हो, र महत्त्वपूर्ण तरिका बाह्य बीज मुक्त इलेक्ट्रोन लेजर सञ्चालन संयन्त्र प्रयोग गर्नु हो। बाह्य बीज मुक्त इलेक्ट्रोन लेजरको विकिरणले बीज लेजरको विशेषताहरू प्राप्त गर्दछ, र उत्कृष्ट विशेषताहरू छन् जस्तै पूर्ण समन्वय, चरण नियन्त्रण र बाह्य पम्प लेजरसँग सटीक सिंक्रोनाइजेसन। यद्यपि, बीज लेजरको तरंगदैर्ध्य र पल्स चौडाइको सीमितताले गर्दा, बाहिरी बीज मुक्त इलेक्ट्रोन लेजरको छोटो तरंग लम्बाइ कभरेज र पल्स लम्बाइ समायोजन दायरा सीमित छ। बाह्य बीज मुक्त इलेक्ट्रोन लेजरको छोटो तरंगदैर्ध्य कभरेजलाई थप विस्तार गर्न, नयाँ फ्री इलेक्ट्रोन लेजर अपरेटिङ मोडहरू जस्तै इको हार्मोनिक जेनेरेसनहरू हालका वर्षहरूमा विश्वमा तीव्र रूपमा विकास भइरहेको छ।

बाह्य बीज मुक्त इलेक्ट्रोन लेजर चीन मा उच्च लाभ मुक्त इलेक्ट्रोन लेजर विकास गर्न मुख्य प्राविधिक मार्ग मध्ये एक हो। हाल, चीनमा सबै चार उच्च लाभ मुक्त इलेक्ट्रोन लेजर उपकरणहरूले बाह्य बीज सञ्चालन मोड अपनाएका छन्। सांघाई डीप अल्ट्राभायोलेट फ्री इलेक्ट्रोन लेजर सुविधा र सांघाई सफ्ट एक्स-रे फ्री इलेक्ट्रोन लेजर सुविधाको आधारमा, वैज्ञानिकहरूले क्रमशः पहिलो अन्तर्राष्ट्रिय इको प्रकार फ्री इलेक्ट्रोन लेजर प्रकाश प्रवर्धन र पहिलो चरम पराबैंगनी इको प्रकार निःशुल्क इलेक्ट्रोन लेजर संतृप्ति प्रवर्धन हासिल गरेका छन्। बाहिरी बीज मुक्त इलेक्ट्रोन लेजरलाई छोटो तरंगदैर्ध्यमा थप प्रवर्द्धन गर्न, अनुसन्धान टोलीले स्वतन्त्र रूपमा इको हार्मोनिक क्यास्केडको साथ पूर्ण सुसंगत मुक्त इलेक्ट्रोन लेजरको नयाँ संयन्त्र प्रस्ताव गर्‍यो, जसलाई शाङ्घाई सफ्ट एक्स-रे फ्री इलेक्ट्रोन लेजर उपकरणद्वारा अपनाएको थियो। आधारभूत योजना, र सफ्ट एक्स-रे ब्यान्डमा सिद्धान्त प्रमाणीकरणबाट प्रकाश प्रवर्धन सम्मको सम्पूर्ण प्रक्रिया पूरा गर्यो। अनुसन्धानका नतिजाहरूले पारम्परिक बाह्य बीज प्रकारको चल्ने संयन्त्रको तुलनामा, अल्ट्राफास्ट एक्स-रे पल्स डायग्नोसिस टेक्नोलोजीको स्वतन्त्र विकासका अन्वेषकहरूको अपनाएर (https://doi.org/10.1016 /j.fmre.2022.01.027), पल्स लम्बाइ नियन्त्रण र अल्ट्राफास्ट पल्स जेनरेशनमा यो नयाँ मेकानिजमको उत्कृष्ट प्रदर्शन थप प्रमाणित गरिएको छ। सान्दर्भिक अनुसन्धान परिणामहरूले सबनानोमिटर ब्यान्डमा पूर्ण रूपमा सुसंगत मुक्त इलेक्ट्रोन लेजरहरूको उत्पादनको लागि सम्भाव्य प्राविधिक मार्ग प्रदान गर्दछ, र एक्स-रे ननलाइनर अप्टिक्स र अल्ट्राफास्ट भौतिक रसायनको क्षेत्रहरूको लागि एक आदर्श अनुसन्धान उपकरण प्रदान गर्दछ।

इको हार्मोनिक क्यास्केड फ्री इलेक्ट्रोन लेजरको उत्कृष्ट स्पेक्ट्रल प्रदर्शन छ: बायाँ छवि पारंपरिक क्यास्केड मोड हो, र दायाँ छवि इको हार्मोनिक क्यास्केड मोड हो।

एक्स-रे पल्स लम्बाई समायोजन र अल्ट्राफास्ट पल्स जेनरेशन इको हार्मोनिक क्यास्केड द्वारा महसुस गर्न सकिन्छ