It team fan 'e Frije Elektronenlaser fan 'e Sineeske Akademy fan Wittenskippen hat foarútgong boekt yn it ûndersyk nei folslein koherinte frije elektronenlasers. Op basis fan 'e Shanghai Soft X-ray Free Electron Laser Facility is it nije meganisme fan 'e echo-harmonyske kaskade frije elektronenlaser, foarsteld troch Sina, mei súkses ferifiearre, en is de koherinte sêfte röntgenstrieling mei poerbêste prestaasjes krigen. Koartlyn waarden de resultaten publisearre yn Optica ûnder de titel Coherent and ultra-short soft X-ray pulses from echo-enabled harmonic cascade free electron lasers.
De röntgenfrije elektronenlaser is ien fan 'e meast avansearre ljochtboarnen yn 'e wrâld. Op it stuit binne de measte ynternasjonale röntgenfrije elektronenlasers basearre op it selsfersterkende spontane emisjemeganisme (SASE). SASE hat in heul hege peakhelderheid en in ultrakoarte pulsbreedte op femto-nivo en oare poerbêste prestaasjes, mar troch SASE-trillingen troch lûd, is de koherinsje en stabiliteit fan syn strielingspuls net heech, en is it net de röntgenband-"laser". Ien fan 'e wichtichste ûntwikkelingsrjochtingen op it mêd fan ynternasjonale frije elektronenlasers is it generearjen fan folslein koherinte röntgenstrieling mei konvinsjonele laserkwaliteit, en de wichtige manier is it brûken fan it eksterne siedfrije elektronenlaser-bedieningsmeganisme. De strieling fan 'e eksterne siedfrije elektronenlaser erft de skaaimerken fan 'e siedlaser, en hat poerbêste skaaimerken lykas folsleine koherinsje, fazekontrôle en krekte syngronisaasje mei de eksterne pomplaser. Troch de beheining fan 'e golflingte en pulsbreedte fan 'e siedlaser binne de koarte golflingtedekking en it oanpassingsberik fan 'e pulslingte fan 'e bûtenste siedfrije elektronenlaser lykwols beheind. Om de koarte golflingtedekking fan 'e eksterne siedfrije elektronenlaser fierder út te wreidzjen, wurde nije frije elektronenlaser-operaasjemodi lykas echo-harmonyske generaasje de lêste jierren krêftich ûntwikkele yn 'e wrâld.
Eksterne siedfrije elektronenlaser is ien fan 'e wichtichste technyske rûtes om hege winst frije elektronenlaser te ûntwikkeljen yn Sina. Op it stuit hawwe alle fjouwer hege winst frije elektronenlaserapparaten yn Sina in eksterne siedoperaasjemodus oannaam. Basearre op 'e Shanghai Deep Ultraviolet Free electron Laser Facility en de Shanghai Soft X-ray Free Electron Laser Facility hawwe wittenskippers opienfolgjend de earste ynternasjonale echo-type frije elektronenlaserljochtfersterking en de earste ekstreme ultraviolette echo-type frije elektronenlasersaturaasjefersterking berikt. Om de eksterne siedfrije elektronenlaser fierder te befoarderjen nei de koarte golflingte, stelde it ûndersyksteam ûnôfhinklik in nij meganisme foar fan folslein koherinte frije elektronenlaser mei echo-harmonyske kaskade, dy't waard oannaam troch it Shanghai Soft X-ray Free electron Laser-apparaat as basisskema, en foltôge it heule proses fan prinsipeferifikaasje oant ljochtfersterking yn 'e sêfte röntgenbân. De ûndersyksresultaten litte sjen dat dit meganisme, yn ferliking mei it tradisjonele eksterne siedtype-rinnende meganisme, tige poerbêste spektrale skaaimerken hat. Troch de oannimming fan ûndersikers fan ûnôfhinklike ûntwikkeling fan ultrasnelle röntgenpulsdiagnostyktechnology (https://doi.org/10.1016/j.fmre.2022.01.027), wurdt de superieure prestaasjes fan dit nije meganisme yn pulslingtekontrôle en ultrasnelle pulsgeneraasje fierder ferifiearre. De relevante ûndersyksresultaten leverje in mooglike technyske rûte foar de generaasje fan folslein koherinte frije elektronenlasers yn 'e subnanometerband, en sille in ideaal ûndersyksynstrumint leverje foar de fjilden fan net-lineare röntgenoptyk en ultrasnelle fysike skiekunde.
De echo-harmonyske kaskade frije elektronenlaser hat poerbêste spektrale prestaasjes: it linker byld is de konvinsjonele kaskademodus, en it rjochter byld is de echo-harmonyske kaskademodus
Oanpassing fan röntgenpulslengte en ultrasnelle pulsgeneraasje kinne realisearre wurde troch echo-harmonyske kaskade
Pleatsingstiid: 8 oktober 2023