Advances ekstrēmā ultravioletāgaismas avota tehnoloģija
Pēdējos gados ārkārtīgi ultravioletie augstie harmoniskie avoti ir piesaistījuši plašu uzmanību elektronu dinamikas jomā, pateicoties to spēcīgajai saskaņotībai, īsajam impulsa ilgumam un augstajai fotonu enerģijai, un tie tika izmantoti dažādos spektrālos un attēlveidošanas pētījumos. Ar tehnoloģiju attīstību tasgaismas avotsattīstās augstākas atkārtošanās frekvences, augstākas fotonu plūsmas, augstākas fotonu enerģijas un īsāka impulsa platuma. Šis progress ne tikai optimizē ekstrēmo ultravioleto gaismas avotu mērījumu izšķirtspēju, bet arī sniedz jaunas iespējas turpmākām tehnoloģiskās attīstības tendencēm. Tāpēc padziļinātam pētījumam un izpratnei par augstas atkārtošanās frekvences ekstrēmo ultravioleto gaismas avotu ir liela nozīme, lai apgūtu un pielietotu progresīvas tehnoloģijas.
Elektronu spektroskopijas mērījumiem femtosekundes un attosekundes laika skalās vienā starā izmērīto notikumu skaits bieži ir nepietiekams, padarot zemu pārrāvuma gaismas avotu nepietiekamu, lai iegūtu uzticamu statistiku. Tajā pašā laikā gaismas avots ar zemu fotonu plūsmu samazinās mikroskopiskās attēlveidošanas signāla un trokšņa attiecību ierobežotajā ekspozīcijas laikā. Nepārtraukti izpētot un eksperimentus, pētnieki ir veikuši daudzus uzlabojumus ražas optimizācijas un pārraides projektēšanā augstas atkārtošanās frekvences ekstrēmās ultravioletās gaismas. Papildu spektrālās analīzes tehnoloģija apvienojumā ar augstas atkārtošanās frekvences ekstrēmo ultravioleto gaismas avotu ir izmantota, lai sasniegtu materiāla struktūras un elektroniskā dinamiskā procesa augsto precizitātes mērījumu.
Ekstrēmu ultravioletās gaismas avotu, piemēram, leņķa izšķirto elektronu spektroskopijas (ARPES) mērījumu pielietojumam, ir nepieciešams ekstrēmas ultravioletās gaismas stars, lai apgaismotu paraugu. Elektroni uz parauga virsmas ir satraukti līdz nepārtrauktam stāvoklim ar galēju ultravioleto gaismu, un fotoelektronu kinētiskās enerģijas un emisijas leņķis satur parauga joslas struktūras informāciju. Elektronu analizators ar leņķa izšķirtspējas funkciju saņem izstarotos fotoelektronus un iegūst joslas struktūru netālu no parauga valences joslas. Zemas atkārtošanās frekvences ārkārtīgi ultravioletā gaismas avota avotam, jo tā vienotais impulss satur lielu skaitu fotonu, tas īsā laikā uzbudinās lielu skaitu fotoelektronu uz parauga virsmas, un Kulona mijiedarbība radīs nopietnu sadalījuma paplašināšanos paplašināšanai. fotoelektronu kinētiskās enerģijas, ko sauc par kosmosa lādiņa efektu. Lai samazinātu kosmosa lādiņa efekta ietekmi, ir jāsamazina katrā impulsā esošie fotoelektroni, saglabājot nemainīgu fotonu plūsmu, tāpēc ir nepieciešams vadīt braukšanulāzersar augstu atkārtošanās frekvenci, lai iegūtu ārkārtēju ultravioleto gaismas avotu ar augstu atkārtošanās frekvenci.
Rezonanse uzlabota dobuma tehnoloģija realizē augstas kārtas harmoniku ģenerēšanu MHz atkārtošanās frekvencē
Lai iegūtu ekstrēmu ultravioleto gaismas avotu ar atkārtošanās ātrumu līdz 60 MHz, Lielbritānijas Kolumbijas Universitātes Jones komanda veica augstas kārtas harmoniskas paaudzes femtosekundes rezonanses uzlabošanas dobumā (FSEC), lai sasniegtu praktisku Extreme ultravioletā gaismas avots un uzklāja to uz laiku izšķirtspējīgai leņķiskajai izšķirtajai elektronu spektroskopijai (TR-Arpes) Eksperimenti. Gaismas avots spēj piegādāt fotonu plūsmu, kas pārsniedz 1011 fotonu numurus sekundē ar vienu harmoniku ar atkārtojuma ātrumu 60 MHz enerģijas diapazonā no 8 līdz 40 eV. Viņi izmantoja ytterbium leģētu šķiedru lāzera sistēmu kā FSEC sēklu avotu un kontrolētus impulsa raksturlielumus, izmantojot pielāgotu lāzera sistēmas dizainu, lai samazinātu nesēja apvalka nobīdes frekvences (FCEO) troksni un saglabā labu impulsa saspiešanas raksturlielumus pastiprinātāja ķēdes galā. Lai panāktu stabilu rezonanses uzlabošanu FSEC, viņi atgriezeniskās saites kontrolei izmanto trīs servo vadības cilpas, kā rezultātā aktīva stabilizācija divās brīvības pakāpēs: impulsa riteņbraukšanas turp un elektriskā lauka nesēja attiecībā pret impulsa apvalku (ti, nesēja aploksnes fāze, ϕceo).
Izmantojot Kriptonas gāzi kā darba gāzi, pētniecības grupa sasniedza augstākas kārtas harmoniku ģenerēšanu FSEC. Viņi veica grafīta TR-Arpes mērījumus un novēroja straujo termāciju un sekojošo lēno netermiski ierosināto elektronu populāciju rekombināciju, kā arī netermiski tieši ierosinātu stāvokļu dinamiku netālu no Fermi līmeņa virs 0,6 eV. Šis gaismas avots nodrošina svarīgu rīku sarežģītu materiālu elektroniskās struktūras izpētei. Tomēr augstas kārtas harmoniku ģenerēšanai FSEC ir ļoti augstas prasības attiecībā uz atstarošanos, izkliedes kompensāciju, smalku dobuma garuma pielāgošanu un sinhronizācijas bloķēšanu, kas ievērojami ietekmēs rezonanses pastiprinātas dobuma uzlabošanas reizinājumu. Tajā pašā laikā izaicinājums ir arī plazmas nelineārā fāzes reakcija uz dobuma kontaktpunktu. Tāpēc šobrīd šāda veida gaismas avots nav kļuvis par galveno ekstrēmo ultravioletoAugsts harmoniskās gaismas avots.
Pasta laiks: 29.-2024. Aprīlis