ТВ класе АттосеЦонд Кс-Раи Пулсе Ласер

ТВ класе АттосеЦонд Кс-Раи Пулсе Ласер
АттосеКонд Кс-Раипулсни ласерскиСа великим снагама и кратким трајањем пулса је кључ за постизање ултрафаст нелинеарне спектроскопије и рентгенски дифракционо снимање. Истраживачки тим у Сједињеним Државама користило је каскаду двостепенеРендгенски бесплатни електронски ласерида се излазни дискретни атосекунд импулси. У поређењу са постојећим извештајима, просечна вршна снага импулса повећана је по налогу величине, максимална врхунска снага је 1,1 ТВ, а средња енергија је више од 100 μЈ. Студија такође пружа снажне доказе за понашање суперрадијације Солитон-а у рендгенским пољем.Ласери високог енергијесу покренули многе нове области истраживања, укључујући физику високог поља, аттосеКонд спектроскопију и ласерске акцелераторе честица. Међу свим врстама ласера, рендгенски зраци се широко користе у медицинској дијагнози, индустријској откривању несигурности и научној истраживању. Рендгенски ласерски ласерски к-зраи (КСФЕЛ) може повећати врхунску рендгенску снагу за неколико рендгенских рендгенских налога у поређењу с другим технологијама рендгенске генерације, која је проширила примену рендгенских зрака на поље нелинеарне спектроскопије и дифракционе слике и дифракције са једноструким честицама. Недавни успешни АТТОСЕЦОНД КСФЕЛ је главно достигнуће у науци и технологији АттосеКонд, повећавајући доступну вршну снагу за више од шест налога величине у поређењу са рендгенским изворима Бенцхтоп.

Бесплатни електронски ласериМоже да добије пулсе енергије Много реда величине веће од спонтаног нивоа емисије која користи колективну нестабилност, која је узрокована континуираном интеракцијом радијационог поља у релативистичком електронском снопу и магнетном осцилатору. У тешком распону рендгенских зрака (око 0,01 Нм до 0,1 НМ таласне дужине), ФЕЛ се постиже компресијом пакета и техникама коњања пост-засићености. У меком опсегу (око 0,1 нМ до 10 нМ таласне дужине), ФЕЛ је имплементирала ЦАСЦАДЕ ФРОВ-СЛИЦЕ технологију. Недавно је пријављено да је атосеКонд импулси са врхунском снагом од 100 ГВ генерисано коришћењем побољшане само-појачане методе спонтане емисије (ЕСАСЕ).

Истраживачки тим користио је двостепени систем амплификације заснован на КСФЕЛ-у да појача меки рендгенски аттосеКонд пулсни излаз из кохерентне у Линацизвор светлостина два нивоа, наређење побољшања величине над пријављеним резултатима. Експериментално подешавање је приказано на слици 1. На основу методе есазе, фотокатодни емитер је модулиран да би се добио електронски сноп са високим тренутним шиљком и користи се за генерисање рендгенских импулса АТТОСЕЦОНД. Почетни пулс налази се на предњој ивици шиљке електронске греде, као што је приказано у горњем левом углу слике 1. Када КСФЕЛ достигне засићеност, електронски сноп је у односу на рендгенски зрак магнетном компресором, а затим импулс је уплетен са електронским снопом који није модификовано есазе. Коначно, други магнетни некулатор користи се за додатно појачање рендгенских зрака кроз интеракцију атостеКонд импулса са свежим кришком.

Сл. 1 дијаграм експерименталног уређаја; Илустрација показује простор за уздужну фазу (временски енергетски дијаграм електрона, зеленог), тренутни профил (плави) и зрачење произведено по амплификацији првог реда (љубичаста). КСТЦАВ, Кс-Банд попречна шупљина; ЦВМИ, коаксијални систем за снимање мапирања; ФЗП, Спектрометар за плоче с ФРЕСНАЛ-ом

Сви атостеКонд импулси су изграђени од буке, тако да сваки пулс има различите спектралне и временске области, које су истраживачи детаљније истражују. У погледу спектра, користили су спектрометар плоче с фреснел-ом како би мерили спектри појединачних импулса на различитим еквивалентним дужинама квадрата и открили да су ови спектра одржавали глатке таласне облике чак и након секундарног појачања, указујући да су импулси остали унимодални. У временском домену мери се угаони руб и окарактерише се таласни облик времена пулса. Као што је приказано на слици 1, рендгенски пулс се преклапа са кружним поларизованим инфрацрвеним ласерским пулсом. Фотоелектрони јонизирани рендгенским пулсом производиће пруге у правцу супротно векторским потенцијалом инфрацрвеног ласера. Будући да електрично поље ласера ​​ротира временом, расподјела фотоелектроне је одређена временом Електронске емисије, а однос између угаоног начина емисије времена и расподјеле замаха у оквиру фотоелектроне. Дистрибуција фотоелектронског замаха мери се помоћу коаксијалног спектрометра за брзо мапирање. На основу дистрибутивних и спектралних резултата, може се реконструисати таласни облик времена домена атостеКонд-ових импулса. Слика 2 (а) приказује расподелу трајања импулса, са средњим од 440 као. Коначно, детектор праћења гаса коришћен је за мерење пулсне енергије, а израчуната је израчунато плат за пулсе између снаге врхунског пулса и трајање импулса као што је приказано на слици 2 (б). Три конфигурације одговарају различитим условима фокусирања електрона, валећи услови за коњење и услове одлагања магнетног компресора. Три конфигурације дале су просечне енергију импулса од 150, 200 и 260 μЈ, са максималном врхунском снагом од 1,1 ТВ.

Слика 2. (А) Дистрибутивни хистограм полу-висине пуне ширине (ФВХМ) Трајање импулса; (б) Сцаттер парцела која одговара вршној снази и трајању импулса

Поред тога, Студија је такође први пут приметила феномен сусеширања попут солитно у рендгенском опсегу, која се појављује као континуирани скраћивање импулса током појаве. Проузрокована је снажном интеракцијом између електрона и зрачења, а енергија се брзо пребацује са електрона на главу рендгенског пулса и назад до електрона из репа пулса. За дубински проучавање овог феномена, очекује се да се рендгенски импулси са краћим трајањем и вишом врхунском снагом могу даље реализовати проширењем процеса појачавања на суперадиације и искориштавање предности импулса у режиму сличног импулса.