ມີຄວາມຄືບໜ້າໃນການສຶກສາກ່ຽວກັບເລເຊີເອເລັກຕຣອນເສລີທີ່ມີຄວາມສອດຄ່ອງຢ່າງເຕັມທີ່

ທີມງານເລເຊີເອເລັກຕຣອນເສລີຂອງສະພາວິທະຍາສາດຈີນມີຄວາມຄືບໜ້າໃນການຄົ້ນຄວ້າເລເຊີເອເລັກຕຣອນເສລີທີ່ສອດຄ່ອງກັນຢ່າງເຕັມທີ່. ໂດຍອີງໃສ່ສະຖານທີ່ເລເຊີເອເລັກຕຣອນເສລີເອັກຊະເລເຊີອ່ອນຊຽງໄຮ້, ກົນໄກໃໝ່ຂອງເລເຊີເອເລັກຕຣອນເສລີແບບ echo harmonic cascade ທີ່ສະເໜີໂດຍຈີນໄດ້ຮັບການຢັ້ງຢືນຢ່າງສຳເລັດຜົນ, ແລະ ລັງສີເອັກຊະເລເຊີອ່ອນທີ່ມີປະສິດທິພາບດີເລີດໄດ້ຮັບ. ເມື່ອບໍ່ດົນມານີ້, ຜົນໄດ້ຮັບໄດ້ຖືກເຜີຍແຜ່ໃນ Optica ພາຍໃຕ້ຫົວຂໍ້ Coherent and ultra-short soft X-ray pulses from echo-enabled harmonic cascade free electron lasers.

ເລເຊີເອເລັກຕຣອນເສລີ X-ray ແມ່ນໜຶ່ງໃນແຫຼ່ງແສງທີ່ກ້າວໜ້າທີ່ສຸດໃນໂລກ. ໃນປະຈຸບັນ, ເລເຊີເອເລັກຕຣອນເສລີ X-ray ສາກົນສ່ວນໃຫຍ່ແມ່ນອີງໃສ່ກົນໄກການປ່ອຍແສງອັດຕະໂນມັດທີ່ຂະຫຍາຍຕົນເອງ (SASE), SASE ມີຄວາມສະຫວ່າງສູງສຸດສູງຫຼາຍ ແລະ ຄວາມກວ້າງຂອງກຳມະຈອນສັ້ນຫຼາຍໃນລະດັບ femto ແລະ ປະສິດທິພາບທີ່ດີເລີດອື່ນໆ, ແຕ່ການສັ່ນສະເທືອນ SASE ໂດຍສຽງລົບກວນ, ຄວາມສອດຄ່ອງ ແລະ ຄວາມໝັ້ນຄົງຂອງກຳມະຈອນລັງສີຂອງມັນບໍ່ແມ່ນສູງ, ບໍ່ແມ່ນ "ເລເຊີ" ແຖບລັງສີ X-ray. ໜຶ່ງໃນທິດທາງການພັດທະນາທີ່ສຳຄັນທີ່ສຸດໃນຂົງເຂດເລເຊີເອເລັກຕຣອນເສລີສາກົນແມ່ນການສ້າງລັງສີ X-ray ທີ່ສອດຄ່ອງກັນຢ່າງເຕັມທີ່ດ້ວຍຄຸນນະພາບເລເຊີທຳມະດາ, ແລະ ວິທີທີ່ສຳຄັນແມ່ນການໃຊ້ກົນໄກການເຮັດວຽກຂອງເລເຊີເອເລັກຕຣອນເສລີເມັດພາຍນອກ. ລັງສີຂອງເລເຊີເອເລັກຕຣອນເສລີເມັດພາຍນອກສືບທອດລັກສະນະຂອງເລເຊີເມັດ, ແລະ ມີລັກສະນະທີ່ດີເລີດເຊັ່ນ: ຄວາມສອດຄ່ອງຢ່າງເຕັມທີ່, ການຄວບຄຸມໄລຍະ ແລະ ການປະສານກັນທີ່ຊັດເຈນກັບເລເຊີປັ໊ມພາຍນອກ. ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ເນື່ອງຈາກຂໍ້ຈຳກັດຂອງຄວາມຍາວຄື້ນ ແລະ ຄວາມກວ້າງຂອງກຳມະຈອນຂອງເລເຊີເມັດ, ການຄອບຄຸມຄວາມຍາວຄື້ນສັ້ນ ແລະ ຂອບເຂດການປັບຄວາມຍາວກຳມະຈອນຂອງເລເຊີເອເລັກຕຣອນເສລີເມັດພາຍນອກແມ່ນມີຂໍ້ຈຳກັດ. ເພື່ອຂະຫຍາຍການຄຸ້ມຄອງຄື້ນຄວາມຍາວສັ້ນຂອງເລເຊີເອເລັກຕຣອນທີ່ບໍ່ມີເມັດພັນພາຍນອກຕື່ມອີກ, ຮູບແບບການເຮັດວຽກຂອງເລເຊີເອເລັກຕຣອນທີ່ບໍ່ມີເມັດພັນແບບໃໝ່ ເຊັ່ນ: ການສ້າງຮາໂມນິກສະທ້ອນແສງ ກຳລັງໄດ້ຮັບການພັດທະນາຢ່າງແຂງແຮງໃນໂລກໃນຊຸມປີມໍ່ໆມານີ້.

ເລເຊີເອເລັກຕຣອນທີ່ບໍ່ມີເມັດພັນພາຍນອກແມ່ນໜຶ່ງໃນເສັ້ນທາງເຕັກນິກຫຼັກໃນການພັດທະນາເລເຊີເອເລັກຕຣອນທີ່ບໍ່ມີເມັດພັນສູງໃນປະເທດຈີນ. ໃນປະຈຸບັນ, ອຸປະກອນເລເຊີເອເລັກຕຣອນທີ່ບໍ່ມີເມັດພັນສູງທັງສີ່ເຄື່ອງໃນປະເທດຈີນໄດ້ຮັບຮອງເອົາຮູບແບບການເຮັດວຽກຂອງເມັດພັນພາຍນອກ. ໂດຍອີງໃສ່ສະຖານທີ່ເລເຊີເອເລັກຕຣອນທີ່ບໍ່ມີເມັດພັນສູງອັນຕຣາໄວໂອເລັດຊຽງໄຮ້ ແລະ ສະຖານທີ່ເລເຊີເອເລັກຕຣອນທີ່ບໍ່ມີເມັດພັນອ່ອນຂອງຊຽງໄຮ້, ນັກວິທະຍາສາດໄດ້ບັນລຸການຂະຫຍາຍແສງເລເຊີເອເລັກຕຣອນທີ່ບໍ່ມີເມັດພັນແບບສະທ້ອນແສງສາກົນຄັ້ງທຳອິດ ແລະ ການຂະຫຍາຍຄວາມອີ່ມຕົວຂອງເລເຊີເອເລັກຕຣອນທີ່ບໍ່ມີເມັດພັນແບບສະທ້ອນແສງອັນຕຣາໄວໂອເລັດຄັ້ງທຳອິດຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງ. ເພື່ອສົ່ງເສີມເລເຊີເອເລັກຕຣອນທີ່ບໍ່ມີເມັດພັນພາຍນອກໃຫ້ມີຄວາມຍາວຄື້ນສັ້ນຕື່ມອີກ, ທີມງານຄົ້ນຄວ້າໄດ້ສະເໜີກົນໄກໃໝ່ຂອງເລເຊີເອເລັກຕຣອນທີ່ບໍ່ມີເມັດພັນທີ່ສອດຄ່ອງກັນຢ່າງເຕັມທີ່ດ້ວຍລະບົບຮາໂມນິກເອເລັກຕຣອນ, ເຊິ່ງໄດ້ຮັບຮອງເອົາໂດຍອຸປະກອນເລເຊີເອເລັກຕຣອນທີ່ບໍ່ມີເມັດພັນອ່ອນຂອງຊຽງໄຮ້ເປັນໂຄງການພື້ນຖານ, ແລະ ໄດ້ສຳເລັດຂະບວນການທັງໝົດຕັ້ງແຕ່ການກວດສອບຫຼັກການຈົນເຖິງການຂະຫຍາຍແສງໃນແຖບລັງສີເອັກຊ໌ອ່ອນ. ຜົນການຄົ້ນຄວ້າສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າ ເມື່ອປຽບທຽບກັບກົນໄກການແລ່ນແບບເມັດພັນພາຍນອກແບບດັ້ງເດີມ, ກົນໄກນີ້ມີລັກສະນະທາງສະເປກຕຣຳທີ່ດີເລີດຫຼາຍ, ໂດຍຜ່ານການຮັບຮອງເອົານັກຄົ້ນຄວ້າທີ່ພັດທະນາເຕັກໂນໂລຊີການວິນິດໄສກຳມະຈອນແບບເອັກຊະເລໄວພິເສດ (https://doi.org/10.1016/j.fmre.2022.01.027), ປະສິດທິພາບທີ່ດີກວ່າຂອງກົນໄກໃໝ່ນີ້ໃນການຄວບຄຸມຄວາມຍາວກຳມະຈອນ ແລະ ການສ້າງກຳມະຈອນໄວພິເສດໄດ້ຮັບການຢືນຢັນຕື່ມອີກ. ຜົນການຄົ້ນຄວ້າທີ່ກ່ຽວຂ້ອງສະໜອງເສັ້ນທາງດ້ານວິຊາການທີ່ເປັນໄປໄດ້ສຳລັບການຜະລິດເລເຊີເອເລັກຕຣອນເສລີທີ່ສອດຄ່ອງກັນຢ່າງເຕັມທີ່ໃນແຖບຊັບນາໂນແມັດ, ແລະ ຈະສະໜອງເຄື່ອງມືຄົ້ນຄວ້າທີ່ເໝາະສົມສຳລັບຂົງເຂດຂອງແສງເອັກຊະເລບໍ່ເປັນເສັ້ນ ແລະ ເຄມີຟີຊິກໄວພິເສດ.

ເລເຊີເອເລັກຕຣອນທີ່ບໍ່ມີການສະທ້ອນແສງແບບ echo harmonic cascade ມີປະສິດທິພາບທາງສະເປກຕຣຳທີ່ດີເລີດ: ຮູບພາບເບື້ອງຊ້າຍແມ່ນຮູບແບບການສະທ້ອນແສງແບບທຳມະດາ, ແລະຮູບພາບເບື້ອງຂວາແມ່ນຮູບແບບການສະທ້ອນແສງແບບ echo harmonic cascade.

ການປັບຄວາມຍາວຂອງກຳມະຈອນ X-ray ແລະ ການສ້າງກຳມະຈອນທີ່ໄວທີ່ສຸດສາມາດຮັບຮູ້ໄດ້ໂດຍວິທີການ echo harmonic cascade