Mga pag-uswag sa grabe nga teknolohiya sa gigikanan sa kahayag sa ultraviolet

Mga pag-uswag sa grabe nga ultravioletteknolohiya sa tinubdan sa kahayag

Sa bag-ohay nga mga tuig, ang grabe nga ultraviolet nga taas nga harmonic nga mga gigikanan nakadani sa halapad nga atensyon sa natad sa dynamics sa elektron tungod sa ilang lig-on nga pagkadugtong, mubo nga gidugayon sa pulso ug taas nga enerhiya sa photon, ug gigamit sa lainlaing mga pagtuon sa spectral ug imaging. Uban sa pag-uswag sa teknolohiya, kinikahayag nga tinubdannag-uswag padulong sa mas taas nga frequency sa pagbalik-balik, mas taas nga photon flux, mas taas nga enerhiya sa photon ug mas mubo nga gilapdon sa pulso. Kini nga pag-uswag dili lamang nag-optimize sa resolusyon sa pagsukod sa grabeng ultraviolet nga mga tinubdan sa kahayag, apan naghatag usab og bag-ong mga posibilidad alang sa umaabot nga mga uso sa pagpalambo sa teknolohiya. Busa, ang lawom nga pagtuon ug pagsabot sa taas nga pagbalik-balik nga frequency grabeng ultraviolet nga tinubdan sa kahayag dako kaayog kahulogan alang sa pag-master ug pagpadapat sa cutting-edge nga teknolohiya.

Alang sa mga sukod sa electron spectroscopy sa femtosecond ug attosecond nga mga timbangan sa oras, ang gidaghanon sa mga panghitabo nga gisukod sa usa ka sinag kasagaran dili igo, nga naghimo sa ubos nga refrequency nga mga tinubdan sa kahayag nga dili igo aron makakuha og kasaligang estadistika. Sa samang higayon, ang tinubdan sa kahayag nga adunay ubos nga photon flux makapakunhod sa signal-to-noise ratio sa microscopic imaging sa panahon sa limitado nga exposure time. Pinaagi sa padayon nga pagsuhid ug mga eksperimento, ang mga tigdukiduki nakahimo og daghang mga pag-uswag sa pag-optimize sa ani ug disenyo sa transmission sa taas nga frequency sa pagbalik-balik nga grabe nga ultraviolet nga kahayag. Ang advanced spectral analysis technology inubanan sa high repetition frequency extreme ultraviolet light source gigamit aron makab-ot ang taas nga katukma nga pagsukod sa materyal nga istruktura ug elektronikong dinamikong proseso.

Ang mga aplikasyon sa grabeng ultraviolet nga mga tinubdan sa kahayag, sama sa angular resolved electron spectroscopy (ARPES) nga mga pagsukod, nagkinahanglan og usa ka sinag sa hilabihang ultraviolet nga kahayag aron sa pagdan-ag sa sample. Ang mga electron sa ibabaw sa sampol naghinam-hinam sa padayon nga kahimtang sa grabeng ultraviolet nga kahayag, ug ang kinetic energy ug emission Angle sa mga photoelectron naglangkob sa band structure nga impormasyon sa sample. Ang electron analyzer nga adunay Angle resolution function makadawat sa radiated photoelectrons ug makakuha sa band structure duol sa valence band sa sample. Alang sa ubos nga frequency sa pagbalik-balik grabe nga ultraviolet nga tinubdan sa kahayag, tungod kay ang usa ka pulso niini naglangkob sa usa ka dako nga gidaghanon sa mga photon, kini makapukaw sa usa ka dako nga gidaghanon sa mga photoelectrons sa sample nawong sa usa ka mubo nga panahon, ug ang Coulomb interaksiyon magdala sa usa ka seryoso nga pagpalapad sa apod-apod. sa photoelectron kinetic energy, nga gitawag nga space charge effect. Aron makunhuran ang impluwensya sa epekto sa pagsingil sa wanang, kinahanglan nga pakunhuran ang mga photoelectron nga naa sa matag pulso samtang gipadayon ang kanunay nga flux sa photon, mao nga kinahanglan nga magmaneho salasernga adunay taas nga frequency sa pagbalik-balik aron makagama sa grabe nga gigikanan sa kahayag sa ultraviolet nga adunay taas nga frequency sa pagbalik-balik.

Ang resonance enhanced cavity technology nakaamgo sa henerasyon sa high order harmonics sa MHz repetition frequency
Aron makakuha usa ka grabe nga gigikanan sa kahayag sa ultraviolet nga adunay rate sa pagbalik-balik hangtod sa 60 MHz, ang koponan sa Jones sa Unibersidad sa British Columbia sa United Kingdom nagpahigayon og taas nga pagkahan-ay nga harmonic nga henerasyon sa usa ka femtosecond resonance enhancement cavity (fsEC) aron makab-ot ang usa ka praktikal. grabeng ultraviolet nga tinubdan sa kahayag ug gipadapat kini sa time-resolved angular resolved electron spectroscopy (Tr-ARPES) nga mga eksperimento. Ang tinubdan sa kahayag makahimo sa paghatud sa usa ka photon flux nga labaw sa 1011 ka mga numero sa photon kada segundo nga adunay usa ka harmonic sa usa ka repetition rate nga 60 MHz sa energy range nga 8 ngadto sa 40 eV. Gigamit nila ang usa ka ytterbium-doped fiber laser system isip tinubdan sa binhi alang sa fsEC, ug gikontrolar ang mga kinaiya sa pulso pinaagi sa usa ka customized nga disenyo sa sistema sa laser aron mapamenos ang kasaba sa carrier envelope offset frequency (fCEO) ug mamentinar ang maayo nga mga kinaiya sa kompresyon sa pulso sa katapusan sa kadena sa amplifier. Aron makab-ot ang lig-on nga pagpauswag sa resonance sulod sa fsEC, naggamit sila og tulo ka servo control loops alang sa feedback control, nga miresulta sa aktibong pag-stabilize sa duha ka grado sa kagawasan: ang round trip nga oras sa pulse cycling sulod sa fsEC motakdo sa laser pulse period, ug ang phase shift sa electric field carrier nga may kalabotan sa pulse envelope (ie, carrier envelope phase, ϕCEO).

Pinaagi sa paggamit sa krypton gas isip working gas, ang research team nakab-ot ang henerasyon sa higher-order harmonics sa fsEC. Gihimo nila ang mga pagsukod sa Tr-ARPES sa graphite ug naobserbahan ang paspas nga thermiation ug ang misunod nga hinay nga pag-recombination sa mga non-thermally excited nga mga populasyon sa elektron, ingon man ang dynamics sa non-thermally direkta nga excited nga mga estado duol sa lebel sa Fermi sa ibabaw sa 0.6 eV. Kini nga tinubdan sa kahayag naghatag og usa ka importante nga himan alang sa pagtuon sa elektronik nga istruktura sa komplikadong mga materyales. Bisan pa, ang henerasyon sa taas nga pagkahan-ay nga mga harmonic sa fsEC adunay taas kaayo nga mga kinahanglanon alang sa pagpabanaag, kompensasyon sa pagkatibulaag, maayong pag-adjust sa gitas-on sa lungag ug pag-synchronize sa pag-lock, nga makaapekto pag-ayo sa pagpauswag sa daghang sa gipadako nga resonance nga lungag. Sa samang higayon, ang nonlinear phase nga tubag sa plasma sa focal point sa lungag usa usab ka hagit. Busa, sa pagkakaron, kini nga matang sa tinubdan sa kahayag wala nahimong mainstream grabeng ultraviolettaas nga harmonic light source.