ຄວາມຄືບຫນ້າໄດ້ຖືກດໍາເນີນໃນການສຶກສາຂອງເລເຊີເອເລັກໂຕຣນິກຟຣີທີ່ສອດຄ່ອງຢ່າງເຕັມສ່ວນ

ທີມງານເລເຊີເອເລັກໂຕຣນິກຟຣີຂອງສະຖາບັນວິທະຍາສາດຈີນໄດ້ມີຄວາມຄືບຫນ້າໃນການຄົ້ນຄວ້າຂອງ lasers ເອເລັກໂຕຣນິກຟຣີ coherent ຢ່າງເຕັມສ່ວນ. ອີງ​ຕາມ Shanghai Soft X-ray Free Electron Laser Facility, ກົນໄກໃໝ່ຂອງ echo harmonic cascade free electron laser ທີ່ສະເໜີໂດຍ ສປ ຈີນ ໄດ້ຮັບການຢັ້ງຢືນຢ່າງສຳເລັດຜົນ, ແລະການແຜ່ກະຈາຍລັງສີ X-ray ອ່ອນໆດ້ວຍປະສິດທິພາບທີ່ດີເລີດ. ບໍ່ດົນມານີ້, ຜົນໄດ້ຮັບໄດ້ຖືກຈັດພີມມາໃນ Optica ພາຍໃຕ້ຫົວຂໍ້ Coherent ແລະ ultra-short soft soft X-ray pulses ຈາກ echo-enabled harmonic cascade free electron lasers.

ເລເຊີເອເລັກໂຕຣນິກ X-ray ຟຣີແມ່ນຫນຶ່ງໃນແຫຼ່ງແສງສະຫວ່າງທີ່ກ້າວຫນ້າທີ່ສຸດໃນໂລກ. ໃນປັດຈຸບັນ, ສ່ວນໃຫຍ່ຂອງ lasers ເອເລັກໂຕຣນິກຟຣີ X-ray ສາກົນແມ່ນອີງໃສ່ກົນໄກການປ່ອຍອາຍພິດ spontaneous ຕົນເອງຂະຫຍາຍໃຫຍ່ຂື້ນ (SASE), SASE ມີຄວາມສະຫວ່າງສູງສຸດແລະລະດັບ femto ultra-short pulse width ແລະການປະຕິບັດທີ່ດີເລີດອື່ນໆ, ແຕ່ການສັ່ນສະເທືອນ SASE ໂດຍສິ່ງລົບກວນ, ຄວາມສອດຄ່ອງແລະຄວາມຫມັ້ນຄົງຂອງກໍາມະຈອນລັງສີຂອງມັນບໍ່ສູງ, ບໍ່ແມ່ນ X-ray. ຫນຶ່ງໃນທິດທາງການພັດທະນາທີ່ສໍາຄັນທີ່ສຸດໃນພາກສະຫນາມຂອງ laser electron ຟຣີລະຫວ່າງປະເທດແມ່ນການສ້າງຮັງສີ X-ray ສອດຄ່ອງຢ່າງເຕັມສ່ວນກັບຄຸນນະພາບ laser ທໍາມະດາ, ແລະວິທີການທີ່ສໍາຄັນແມ່ນການນໍາໃຊ້ກົນໄກການດໍາເນີນງານ laser ເອເລັກໂຕຣນິກຟຣີແກ່ນພາຍນອກ. ການຮັງສີຂອງ laser ເອເລັກໂຕຣນິກຟຣີແກ່ນພາຍນອກ inherits ລັກສະນະຂອງ laser ແກ່ນ, ແລະມີຄຸນລັກສະນະທີ່ດີເລີດເຊັ່ນ: ການສອດຄ່ອງຢ່າງເຕັມທີ່, ການຄວບຄຸມໄລຍະແລະການ synchronization ຊັດເຈນກັບ laser pump ພາຍນອກ. ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ເນື່ອງຈາກຂໍ້ຈໍາກັດຂອງຄວາມຍາວ wavelength ແລະຄວາມກວ້າງກໍາມະຈອນຂອງ laser ແກ່ນ, ການປົກຫຸ້ມຂອງ wavelength ສັ້ນແລະໄລຍະການປັບຄວາມຍາວກໍາມະຈອນຂອງເມັດນອກ laser electron ຟຣີແມ່ນຈໍາກັດ. ເພື່ອຂະຫຍາຍການຄອບຄຸມຄວາມຍາວຂອງຄື້ນສັ້ນຂອງເລເຊີອິເລັກໂທຣນິກທີ່ບໍ່ເສຍຄ່າຈາກແກ່ນພາຍນອກ, ຮູບແບບການໃຊ້ງານເລເຊີອິເລັກໂທຣນິກຟຣີແບບໃໝ່ເຊັ່ນ: ການຜະລິດແອັກໂກ້ອາໂມນິກກຳລັງຖືກພັດທະນາຢ່າງແຂງແຮງໃນໂລກໃນຊຸມປີມໍ່ໆມານີ້.

ເລເຊີອີເລັກໂທຣນິກທີ່ບໍ່ມີເມັດຈາກພາຍນອກແມ່ນໜຶ່ງໃນເສັ້ນທາງວິຊາການຫຼັກເພື່ອພັດທະນາເລເຊີອິເລັກໂທຣນິກຟຣີທີ່ໄດ້ຮັບຜົນປະໂຫຍດສູງໃນປະເທດຈີນ. ໃນປັດຈຸບັນ, ທັງສີ່ອຸປະກອນເລເຊີເອເລັກໂຕຣນິກທີ່ມີຜົນປະໂຫຍດສູງໃນປະເທດຈີນໄດ້ຮັບຮອງເອົາຮູບແບບການດໍາເນີນງານຂອງແກ່ນພາຍນອກ. ອີງໃສ່ Shanghai Deep Ultraviolet Free electron Laser Facility ແລະ Shanghai Soft X-ray Free Electron Laser Facility, ນັກວິທະຍາສາດໄດ້ປະສົບຜົນສໍາເລັດຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງຂອງການຂະຫຍາຍແສງ laser echo ປະເພດຟຣີລະຫວ່າງປະເທດແລະຄັ້ງທໍາອິດທີ່ສຸດ ultraviolet echo type free electron saturation amplification. ເພື່ອສົ່ງເສີມການຂະຫຍາຍ laser electron ທີ່ບໍ່ມີເມັດພາຍນອກໄປສູ່ຄວາມຍາວຂອງຄື້ນສັ້ນ, ທີມງານຄົ້ນຄ້ວາໄດ້ສະເຫນີກົນໄກໃຫມ່ຂອງເລເຊີອິເລັກຕອນຟຣີທີ່ສອດຄ່ອງຢ່າງເຕັມສ່ວນກັບ echo harmonic cascade, ເຊິ່ງໄດ້ຮັບຮອງເອົາໂດຍ Shanghai Soft X-ray Free electron Laser ອຸປະກອນເປັນໂຄງການພື້ນຖານ, ແລະສໍາເລັດຂະບວນການທັງຫມົດຈາກການກວດສອບຫຼັກການໄປສູ່ການຂະຫຍາຍແສງສະຫວ່າງໃນແຖບ X-ray ອ່ອນ. ຜົນການຄົ້ນຄວ້າສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າເມື່ອປຽບທຽບກັບກົນໄກການແລ່ນປະເພດເມັດພາຍນອກແບບດັ້ງເດີມ, ກົນໄກນີ້ມີລັກສະນະ spectral ທີ່ດີເລີດຫຼາຍ, ໂດຍຜ່ານການຮັບຮອງເອົາຂອງນັກຄົ້ນຄວ້າຂອງການພັດທະນາເອກະລາດຂອງ ultrafast X-ray pulse ເຕັກໂນໂລຊີການບົ່ງມະຕິ (https://doi.org/10.1016/j.fmre.2022.01.027), ປະສິດທິພາບທີ່ດີກວ່າຂອງກົນໄກການໃຫມ່ນີ້ແມ່ນການຄວບຄຸມ pulse ເພີ່ມເຕີມແລະຄວາມຍາວຂອງ pulse. ຜົນໄດ້ຮັບການຄົ້ນຄວ້າທີ່ກ່ຽວຂ້ອງສະຫນອງເສັ້ນທາງດ້ານວິຊາການທີ່ເປັນໄປໄດ້ສໍາລັບການຜະລິດຂອງ lasers ເອເລັກໂຕຣນິກທີ່ສອດຄ່ອງຢ່າງເຕັມສ່ວນໃນແຖບ subnanometer, ແລະຈະສະຫນອງເຄື່ອງມືຄົ້ນຄ້ວາທີ່ເຫມາະສົມສໍາລັບຂົງເຂດຂອງ optics X-ray nonlinear ແລະເຄມີທາງດ້ານຮ່າງກາຍ ultrafast.

ເລເຊີອິເລັກໂທຣນຟຣີ echo harmonic cascade ມີປະສິດທິພາບ spectral ທີ່ດີເລີດ: ຮູບພາບຊ້າຍແມ່ນຮູບແບບ cascade ທໍາມະດາ, ແລະຮູບພາບຂວາແມ່ນ echo harmonic cascade mode.

ການປັບຄວາມຍາວຂອງກຳມະຈອນ X-ray ແລະການສ້າງກຳມະຈອນທີ່ໄວທີ່ສຸດສາມາດຮັບຮູ້ໄດ້ໂດຍສຽງສະທ້ອນສຽງດັງ.