Ķīnas Zinātņu akadēmijas bezmaksas elektronu lāzera komanda ir guvusi panākumus pilnībā saskaņotu bezmaksas elektronu lāzeru izpētē. Balstoties uz Šanhajas mīksto rentgenstaru bez elektronu lāzera iekārtu, ir veiksmīgi pārbaudīts jaunais atbalss harmoniskās kaskādes brīvā elektronu lāzera mehānisms, un ir veiksmīgi pārbaudīts, un ir iegūts mīkstais rentgenstaru koherents starojums ar izcilu sniegumu. Nesen rezultāti tika publicēti Optica ar nosaukumu Conherent un Ultra-Short mīksto rentgenstaru impulsiem no Echo iespējotiem harmoniskas kaskādes bezmaksas elektronu lāzeriem.
Rentgenstaru bezmaksas elektronu lāzers ir viens no vismodernākajiem gaismas avotiem pasaulē. Pašlaik lielākā daļa starptautisko rentgenstaru bez elektronu lāzeru ir balstīti uz spontāna emisijas mehānismu (SASE), SASE ir ļoti augsts maksimālais spilgtums un femto līmeņa īpaši īsā impulsa platums un cits izcils sniegums, bet SASE vibrācija ar troksni, koherence un starojuma pulks nav augsta, nav X-ray Band “Laser”. Viens no vissvarīgākajiem attīstības virzieniem starptautiskā brīvā elektronu lāzera jomā ir pilnībā saskaņota rentgenstaru starojuma ģenerēšana ar parasto lāzera kvalitāti, un svarīgs veids ir izmantot ārējo sēklu elektronu lāzera darbības mehānismu. Ārējās sēklu bez sēklu elektronu lāzera starojums manto sēklu lāzera īpašības, un tam ir lieliskas īpašības, piemēram, pilnīga koherence, fāzes kontrole un precīza sinhronizācija ar ārējo sūkņa lāzeru. Tomēr, ņemot vērā sēklu lāzera viļņa garuma un impulsa platuma ierobežojumu, ārējās sēklu bez sēklu elektronu lāzera īsā viļņa garuma pārklājuma un impulsa garuma regulēšanas diapazons ir ierobežots. Lai vēl vairāk paplašinātu ārējo sēklu elektronu lāzera īso viļņu garumu, pēdējos gados pasaulē tiek enerģiski attīstīti jauni bezmaksas elektronu lāzera darbības režīmi, piemēram, atbalss harmoniskā paaudze.
Ārējās sēklu elektronu lāzers ir viens no galvenajiem tehniskajiem ceļiem, lai Ķīnā izstrādātu augsta līmeņa elektronu lāzeru. Pašlaik visas četras augstas peļņas elektronu lāzera ierīces Ķīnā ir pieņēmušas ārēju sēklu darbības režīmu. Balstoties uz Šanhajas dziļo ultravioleto elektronu lāzera iekārtu un Šanhajas mīksto rentgenstaru brīvo elektronu lāzera iekārtu, zinātnieki secīgi ir sasnieguši pirmo starptautisko atbalss tipa bezmaksas elektronu lāzera gaismas pastiprināšanu un pirmo ekstrēmo ultravioleto atbalss tipa bezmaksas elektronu lāzerācijas pastiprināšanu. Lai vēl vairāk reklamētu ārējo sēklu elektronu lāzeru līdz īsajam viļņa garumam, pētniecības grupa patstāvīgi ierosināja jaunu pilnībā saskaņota brīvā elektronu lāzera mehānismu ar atbalss harmonisko kaskādi, kuru kā pamata shēmu pieņēma Šanhajas mīksto rentgenstaru bezmaksas elektronu lāzera ierīce un pabeidza visu procesu no principiālas pārbaudes līdz gaismas pastiprināšanai obligātā ray. Pētījuma rezultāti rāda, ka, salīdzinot ar tradicionālo ārējā sēklu tipa skriešanas mehānismu, šim mehānismam ir ļoti izcilas spektrālās īpašības, pieņemot pētniekus par īpaši ātru rentgena impulsa diagnozes tehnoloģijas neatkarīgu attīstību (https://doi.org/10.1016/j.fmre.2022.01.027. Attiecīgie pētījumu rezultāti nodrošina iespējamu tehnisko ceļu pilnībā saskaņotu bezmaksas elektronu lāzeru ģenerēšanai subnanometru joslā, un tie nodrošinās ideālu pētījumu rīku rentgenstaru nelineāras optikas un ultraātiskās fizikālās ķīmijas jomām.
Echo Harmonic Cascade bezmaksas elektronu lāzeram ir lieliska spektrālā veiktspēja: kreisais attēls ir parastais kaskādes režīms, un pareizais attēls ir atbalss harmoniskās kaskādes režīms
Rentgena impulsa garuma pielāgošanu un īpaši ātru impulsu veidošanos var realizēt ar atbalss harmonisko kaskādi
Pasta laiks: oktobris-08-2023