მიღწევები ექსტრემალური ულტრაიისფერი სინათლის წყაროს ტექნოლოგიაში

მიღწევები ექსტრემალურ ულტრაიისფერიმსუბუქი წყაროს ტექნოლოგია

ბოლო წლების განმავლობაში, ექსტრემალურმა ულტრაიისფერი მაღალი ჰარმონიული წყაროებმა დიდი ყურადღება მიიპყრო ელექტრონული დინამიკის სფეროში მათი ძლიერი თანმიმდევრულობის, მოკლე პულსის ხანგრძლივობისა და მაღალი ფოტონის ენერგიის გამო, და გამოიყენება სხვადასხვა სპექტრული და ვიზუალიზაციის კვლევებში. ტექნოლოგიის წინსვლით, ესსინათლის წყაროვითარდება გამეორების უფრო მაღალი სიხშირე, უფრო მაღალი ფოტონის ნაკადი, უფრო მაღალი ფოტონის ენერგია და პულსის უფრო მოკლე სიგანე. ეს წინასწარ არა მხოლოდ ოპტიმიზირებს ექსტრემალური ულტრაიისფერი შუქის წყაროების გაზომვის რეზოლუციას, არამედ უზრუნველყოფს ახალ შესაძლებლობებს მომავალი ტექნოლოგიური განვითარების ტენდენციებისთვის. ამრიგად, მაღალი გამეორების სიხშირის სიღრმისეული შესწავლა და გაგება ექსტრემალური ულტრაიისფერი შუქის წყაროს უდიდესი მნიშვნელობა აქვს უახლესი ტექნოლოგიის ოსტატობისა და გამოყენებისთვის.

ელექტრონული სპექტროსკოპიის გაზომვებისთვის FemtoSecond და AttoSecond დროის მასშტაბებზე, ერთ სხივში გაზომილი მოვლენების რაოდენობა ხშირად არასაკმარისია, რაც დაბალი რეფროდუქციული შუქის წყაროებს არასაკმარისად აქცევს საიმედო სტატისტიკის მისაღებად. ამავდროულად, დაბალი ფოტონის ნაკადის მქონე სინათლის წყარო შეამცირებს მიკროსკოპული გამოსახულების სიგნალ-ხმაურის თანაფარდობას შეზღუდული ექსპოზიციის დროს. უწყვეტი გამოკვლევისა და ექსპერიმენტების საშუალებით, მკვლევარებმა მრავალი გაუმჯობესება მოახდინეს მოსავლიანობის ოპტიმიზაციაში და მაღალი გამეორების სიხშირის ექსტრემალური ულტრაიისფერი შუქის. მოწინავე სპექტრული ანალიზის ტექნოლოგია, რომელიც განმეორების სიხშირეებთან ერთად, ექსტრემალური ულტრაიისფერი შუქის წყაროსთან ერთად იქნა გამოყენებული მატერიალური სტრუქტურისა და ელექტრონული დინამიური პროცესის მაღალი ზუსტი გაზომვის მისაღწევად.

უკიდურესი ულტრაიისფერი შუქის წყაროების პროგრამები, როგორიცაა კუთხის გადაჭრილი ელექტრონული სპექტროსკოპიის (ARPES) გაზომვები, მოითხოვს ექსტრემალური ულტრაიისფერი შუქის სხივი ნიმუშის გასანათებლად. ნიმუშის ზედაპირზე არსებული ელექტრონები აღფრთოვანებულნი არიან უწყვეტი მდგომარეობით უკიდურესი ულტრაიისფერი შუქით, ხოლო ფოტოელექტრონების კინეტიკური ენერგია და ემისიის კუთხე შეიცავს ნიმუშის ჯგუფის სტრუქტურის ინფორმაციას. ელექტრონული ანალიზატორი, რომელსაც აქვს კუთხის რეზოლუციის ფუნქცია, იღებს გამოსხივებულ ფოტოელექტრონებს და იღებს ჯგუფის სტრუქტურას ნიმუშის ვალენტურ ჯგუფთან ახლოს. დაბალი განმეორების სიხშირეზე ექსტრემალური ულტრაიისფერი სინათლის წყარო, რადგან მისი ერთჯერადი პულსი შეიცავს დიდ რაოდენობას ფოტონებს, იგი მოკლე დროში აღფრთოვანებს ნიმუშის ზედაპირზე დიდი რაოდენობით ფოტოელექტრონებს, ხოლო Coulomb– ის ურთიერთქმედება გამოიწვევს ფოტოელექტრონის კინეტიკური ენერგიის განაწილების სერიოზულ გაფართოებას, რომელსაც ეწოდება სივრცის დატენვის ეფექტი. კოსმოსური დატენვის ეფექტის გავლენის შესამცირებლად, აუცილებელია შეამციროთ თითოეულ პულსიში მოცემული ფოტოელექტორები მუდმივი ფოტონის ნაკადის შენარჩუნებისას, ამიტომ აუცილებელია მართოთლაზერიმაღალი განმეორების სიხშირით, ექსტრემალური ულტრაიისფერი შუქის წყაროს წარმოქმნის მაღალი განმეორების სიხშირით.

რეზონანსული გაძლიერებული ღრუს ტექნოლოგია აცნობიერებს მაღალი რიგის ჰარმონიის წარმოქმნას MHZ განმეორების სიხშირეზე
იმისთვის, რომ მოიპოვოს უკიდურესი ულტრაიისფერი მსუბუქი წყარო, განმეორებით სიჩქარით 60 MHz- მ (Tr-Arpes) ექსპერიმენტები. სინათლის წყაროს შეუძლია მიაწოდოს ფოტონის ნაკადი 1011 -ზე მეტი ფოტონის ნომრით წამში ერთი ჰარმონიით, განმეორების სიჩქარით 60 MHz ენერგიის დიაპაზონში 8 -დან 40 eV. მათ გამოიყენეს ytterbium doped ბოჭკოვანი ლაზერული სისტემა, როგორც თესლის წყარო FSEC, და კონტროლირებადი პულსის მახასიათებლები ლაზერული სისტემის დიზაინის საშუალებით, რათა შემცირდეს გადამზიდავი კონვერტის ოფსეტური სიხშირე (FCEO) ხმაური და შეინარჩუნოს პულსის შეკუმშვის კარგი მახასიათებლები გამაძლიერებლის ჯაჭვის ბოლოს. FSEC– ის შიგნით სტაბილური რეზონანსის გაძლიერების მისაღწევად, ისინი იყენებენ სამ სერვო კონტროლის მარყუჟს უკუკავშირის კონტროლისთვის, რის შედეგადაც აქტიური სტაბილიზაცია ხდება თავისუფლების ორ ხარისხზე: პულსის ველოსიპედის მრგვალი მოგზაურობის დრო FSEC– ში შეესაბამება ლაზერული პულსის პერიოდს, ხოლო ელექტრული ველის მატარებლის ფაზის ცვლა პულსის კონვერტთან (ე.ი.

კრიპტონის გაზის, როგორც სამუშაო გაზის გამოყენებით, კვლევის ჯგუფმა მიაღწია უფრო მაღალი დონის ჰარმონიის წარმოქმნას FSEC– ში. მათ შეასრულეს გრაფიტის TR-Arpes– ის გაზომვები და დაფიქსირეს სწრაფი თერმია და შემდგომში ნელი რეკუმინაცია არა თერმულად აღგზნებული ელექტრონული პოპულაციების, აგრეთვე არა თერმულად უშუალოდ აღფრთოვანებული სახელმწიფოების დინამიკაზე, ფერმის დონეზე, 0,6 eV– ზე ზემოთ. ეს მსუბუქი წყარო უზრუნველყოფს მნიშვნელოვან ინსტრუმენტს რთული მასალების ელექტრონული სტრუქტურის შესასწავლად. ამასთან, FSEC– ში მაღალი რიგის ჰარმონიის წარმოქმნას აქვს ძალიან მაღალი მოთხოვნები რეფლექტორობის, დისპერსიული კომპენსაციის, ღრუს სიგრძის და სინქრონიზაციის ჩაკეტვისთვის, რაც დიდ გავლენას მოახდენს რეზონანსული გაძლიერებული ღრუში. ამავდროულად, პლაზმის არაწრფივი ფაზის პასუხი ღრუს ფოკუსურ წერტილში ასევე გამოწვევაა. ამიტომ, ამჟამად, ამ ტიპის სინათლის წყარო არ გახდა მთავარი ექსტრემალური ულტრაიისფერიმაღალი ჰარმონიული სინათლის წყარო.