Mga pag-uswag sa teknolohiya sa grabeng ultraviolet light source

Mga Pag-uswag sa Grabe nga Ultravioletteknolohiya sa tinubdan sa kahayag

Sa bag-ohay nga mga tuig, ang mga extreme ultraviolet high harmonic sources nakadani og dakong atensyon sa natad sa electron dynamics tungod sa ilang kusog nga coherence, mubo nga pulse duration ug taas nga photon energy, ug gigamit na sa nagkalain-laing spectral ug imaging studies. Uban sa pag-uswag sa teknolohiya, kinitinubdan sa kahayagnag-uswag padulong sa mas taas nga repetition frequency, mas taas nga photon flux, mas taas nga photon energy ug mas mubo nga pulse width. Kini nga pag-uswag dili lamang nag-optimize sa resolusyon sa pagsukod sa mga extreme ultraviolet light sources, apan naghatag usab og bag-ong mga posibilidad alang sa umaabot nga mga uso sa pag-uswag sa teknolohiya. Busa, ang lawom nga pagtuon ug pagsabot sa high repetition frequency extreme ultraviolet light source adunay dakong importansya alang sa pag-master ug pag-apply sa pinakabag-o nga teknolohiya.

Para sa mga sukod sa electron spectroscopy sa femtosecond ug attosecond time scales, ang gidaghanon sa mga panghitabo nga gisukod sa usa ka beam kasagaran dili igo, nga naghimo sa mga low refrequency light sources nga dili igo aron makakuha og kasaligang estadistika. Sa samang higayon, ang light source nga adunay ubos nga photon flux makapakunhod sa signal-to-noise ratio sa microscopic imaging atol sa limitado nga exposure time. Pinaagi sa padayon nga eksplorasyon ug mga eksperimento, ang mga tigdukiduki nakahimo og daghang mga kalamboan sa yield optimization ug transmission design sa high repetition frequency extreme ultraviolet light. Ang abante nga spectral analysis technology nga gihiusa sa high repetition frequency extreme ultraviolet light source gigamit aron makab-ot ang taas nga katukma sa pagsukod sa istruktura sa materyal ug electronic dynamic process.

Ang mga aplikasyon sa mga tinubdan sa grabeng ultraviolet light, sama sa angular resolved electron spectroscopy (ARPES) nga mga sukod, nanginahanglan og silaw sa grabeng ultraviolet light aron masanagan ang sample. Ang mga electron sa ibabaw sa sample gi-excite ngadto sa padayon nga estado pinaagi sa grabeng ultraviolet light, ug ang kinetic energy ug emission Angle sa mga photoelectron adunay impormasyon sa band structure sa sample. Ang electron analyzer nga adunay Angle resolution function modawat sa mga radiated photoelectron ug makakuha sa band structure duol sa valence band sa sample. Para sa low repetition frequency nga grabeng ultraviolet light source, tungod kay ang single pulse niini adunay daghang photon, kini mo-excite og daghang photoelectron sa ibabaw sa sample sa mubo nga panahon, ug ang Coulomb interaction magdala og dakong pagpalapad sa distribusyon sa photoelectron kinetic energy, nga gitawag og space charge effect. Aron makunhuran ang impluwensya sa space charge effect, gikinahanglan nga pakunhuran ang mga photoelectron nga anaa sa matag pulse samtang gipadayon ang kanunay nga photon flux, busa gikinahanglan nga iduso ang...lasernga adunay taas nga frequency sa pagbalik-balik aron makahimo sa grabeng ultraviolet light source nga adunay taas nga frequency sa pagbalik-balik.

Ang teknolohiya sa resonance enhanced cavity nakaamgo sa pagmugna og high order harmonics sa MHz repetition frequency
Aron makakuha og usa ka extreme ultraviolet light source nga adunay repetition rate nga hangtod sa 60 MHz, ang Jones team sa University of British Columbia sa United Kingdom nagpahigayon og high order harmonic generation sa usa ka femtosecond resonance enhancement cavity (fsEC) aron makab-ot ang usa ka praktikal nga extreme ultraviolet light source ug gigamit kini sa time-resolved angular resolved electron spectroscopy (Tr-ARPES) nga mga eksperimento. Ang light source makahimo sa paghatud og photon flux nga labaw sa 1011 photon numbers kada segundo nga adunay usa ka single harmonic sa repetition rate nga 60 MHz sa energy range nga 8 ngadto sa 40 eV. Gigamit nila ang ytterbium-doped fiber laser system isip seed source para sa fsEC, ug gikontrol ang pulse characteristics pinaagi sa customized laser system design aron maminusan ang carrier envelope offset frequency (fCEO) noise ug mapadayon ang maayong pulse compression characteristics sa katapusan sa amplifier chain. Aron makab-ot ang lig-on nga pag-usbaw sa resonance sulod sa fsEC, mogamit sila og tulo ka servo control loops para sa feedback control, nga moresulta sa aktibong stabilization sa duha ka degrees of freedom: ang round trip time sa pulse cycling sulod sa fsEC motakdo sa laser pulse period, ug ang phase shift sa electric field carrier kalabot sa pulse envelope (ie, carrier envelope phase, ϕCEO).

Pinaagi sa paggamit sa krypton gas isip working gas, nakab-ot sa research team ang pagmugna og higher-order harmonics sa fsEC. Naghimo sila og Tr-ARPES nga mga pagsukod sa graphite ug naka-obserbar sa paspas nga thermiation ug ang sunod nga hinay nga recombination sa mga non-thermally excited electron populations, ingon man ang dynamics sa non-thermally directly excited states duol sa Fermi level nga labaw sa 0.6 eV. Kini nga light source naghatag og importante nga himan alang sa pagtuon sa electronic structure sa complex materials. Bisan pa, ang pagmugna og high order harmonics sa fsEC adunay taas kaayo nga mga kinahanglanon alang sa reflectivity, dispersion compensation, fine adjustment sa cavity length ug synchronization locking, nga makaapekto pag-ayo sa enhancement multiple sa resonance-enhanced cavity. Sa samang higayon, ang nonlinear phase response sa plasma sa focal point sa cavity usa usab ka hagit. Busa, sa pagkakaron, kini nga matang sa light source wala pa mahimong mainstream extreme ultraviolet.taas nga harmonic nga tinubdan sa kahayag.