Napredak u ekstremnim ultraljubičastimTehnologija izvora svjetlosti
Posljednjih godina, ekstremni ultraljubičasti visoki harmonični izvori privukli su široku pažnju u polju dinamike elektrona zbog svoje snažne koherencije, kratkog trajanja pulsa i visoke energije fotona, a korišteni su u različitim spektralnim i slikovnim studijama. S napretkom tehnologije, ovoizvor svjetlostirazvija se prema većoj frekvenciji ponavljanja, većem toku fotona, većoj energiji fotona i kraćem širini impulsa. Ovaj napredak ne samo da optimizira rezoluciju mjerenja ekstremnih ultraljubičastog izvora svjetlosti, već pruža i nove mogućnosti za buduće trendove tehnološkog razvoja. Stoga je dubinsko istraživanje i razumijevanje ekstremnog ultraljubičastog ultraljubičastog ultraljubičastog ultraljubičastog izvora od velikog značaja za savladavanje i primjenu vrhunske tehnologije.
Za mjerenja elektronske spektroskopije na vremenskim mjerilima femtosekunde i attosekunde, broj događaja izmjerenih u jednom snopu često nije dovoljan, što čini niske refrekventne izvore svjetlosti nedovoljne za dobivanje pouzdanih statistika. Istodobno, izvor svjetlosti s niskim protokom fotona smanjit će omjer signala i šuma mikroskopskog snimanja tijekom ograničenog vremena izlaganja. Kroz kontinuirano istraživanje i eksperimente, istraživači su napravili mnoga poboljšanja u optimizaciji prinosa i dizajnu prijenosa ekstremne ultraljubičastog svjetla frekvencije visoke frekvencije ponavljanja. Tehnologija napredne spektralne analize u kombinaciji s ekstremnim ultraljubičastoj svjetlom visoke frekvencije ponavljanja korištena je za postizanje visokog preciznog mjerenja strukture materijala i elektroničkog dinamičkog procesa.
Primjena ekstremnih ultraljubičastog izvora svjetlosti, poput mjerenja kutne razlučene elektronske spektroskopije (ARPES), zahtijevaju snop ekstremne ultraljubičastog svjetla za osvjetljavanje uzorka. Elektroni na površini uzorka uzbuđeni su u kontinuiranom stanju ekstremnom ultraljubičastom svjetlošću, a kinetička energija i kut emisije fotoelektrona sadrže informacije o strukturi opsega u uzorku. Elektronski analizator s funkcijom rezolucije kuta prima zračene fotoelektrone i dobiva strukturu pojasa u blizini valentnog pojasa uzorka. Za ekstremnu ultraljubičastu frekvencijsku frekvenciju ultraljubičastog izvora svjetlosti, budući da njegov pojedinačni puls sadrži veliki broj fotona, on će u kratkom vremenu pobuditi veliki broj fotoelektrona na površini uzorka, a Coulomb interakcija dovest će do ozbiljnog širenja raspodjele kinetičke energije fotoelektrona, koja se naziva efektom svemira. Da bi se smanjio utjecaj učinka naboja prostora, potrebno je smanjiti fotoelektrone sadržane u svakom pulsu uz održavanje konstantnog toka fotona, tako da je potrebno vozitilasers visokom frekvencijom ponavljanja za proizvodnju ekstremnog ultraljubičastog izvora svjetlosti s visokom frekvencijom ponavljanja.
Rezonantna poboljšana tehnologija šupljine ostvaruje stvaranje harmonika visokog reda na frekvenciji ponavljanja MHz
In order to obtain an extreme ultraviolet light source with a repetition rate of up to 60 MHz, the Jones team at the University of British Columbia in the United Kingdom performed high order harmonic generation in a femtosecond resonance enhancement cavity (fsEC) to achieve a practical extreme ultraviolet light source and applied it to time-resolved angular resolved electron spectroscopy (Tr-ARPES) experiments. Izvor svjetlosti može isporučiti fotonski tok od više od 1011 brojeva fotona u sekundi s jednom harmonikom pri brzini ponavljanja od 60 MHz u energetskom rasponu od 8 do 40 eV. Koristili su laserski sustav vlaknastih vlakana dopiranog ytterbiumom kao izvor sjemenki za FSEC i kontrolirali karakteristike impulsa kroz prilagođeni dizajn laserskog sustava kako bi umanjili frekvenciju pomaka nosača (FCEO) buku i održavanje dobrih karakteristika kompresije impulsa na kraju lanca pojačala. Da bi postigli stabilno poboljšanje rezonancije unutar FSEC -a, oni koriste tri servo kontrolne petlje za kontrolu povratnih informacija, što rezultira aktivnom stabilizacijom na dva stupnja slobode: vrijeme putnog putovanja pulsnog ciklusa unutar FSEC -a odgovara razdoblju lasera pulsa, a faza pomak električnog polja s obzirom na puls (IE, maripa.
Koristeći Krypton Gas kao radni plin, istraživački tim postigao je stvaranje harmonika višeg reda u FSEC-u. Izvršili su TR-ARPES mjerenja grafita i promatrali brzu termizaciju i naknadno sporo rekombinacija netermalno pobuđene populacije elektrona, kao i dinamika netermalno izravno uzbuđenih stanja u blizini razine Fermi iznad 0,6 eV. Ovaj izvor svjetlosti pruža važan alat za proučavanje elektroničke strukture složenih materijala. Međutim, stvaranje harmonika visokog reda u FSEC-u ima vrlo visoke zahtjeve za reflektivnost, kompenzaciju disperzije, fino prilagođavanje duljine šupljine i zaključavanje sinkronizacije, što će u velikoj mjeri utjecati na povećanje višestruke šupljine koja se pojavljuje na rezonanci. Istodobno, nelinearni fazni odgovor plazme na žarišnoj točki šupljine također je izazov. Stoga, trenutno ova vrsta izvora svjetlosti nije postala glavni ekstremni ultraljubičastiVisoki harmonični izvor svjetlosti.
Vrijeme posta: travanj-29-2024