Хятадын Шинжлэх Ухааны Академийн Чөлөөт электрон лазерын баг бүрэн уялдаатай чөлөөт электрон лазерын судалгаанд ахиц дэвшил гаргажээ. Шанхайн Зөөлөн Рентген туяагүй электрон лазерын байгууламжийг түшиглэн, Хятадын санал болгож буй цуурай гармоник каскадын чөлөөт электрон лазерын шинэ механизмыг амжилттай шалгаж, маш сайн гүйцэтгэлтэй зөөлөн рентген когерент цацрагийг олж авлаа. Саяхан үр дүнг Optica сэтгүүлд цуурай идэвхжсэн гармоник каскадын чөлөөт электрон лазерын когерент ба хэт богино зөөлөн рентген импульс нэрээр нийтлэв.
Рентген туяагүй электрон лазер нь дэлхийн хамгийн дэвшилтэт гэрлийн эх үүсвэрүүдийн нэг юм. Одоогийн байдлаар олон улсын рентген туяагүй электрон лазеруудын дийлэнх нь өөрөө өсгөгч аяндаа ялгарах механизм (SASE) дээр суурилдаг бөгөөд SASE нь маш өндөр оргил гэрэлтэй, фемто түвшний хэт богино импульсийн өргөнтэй, бусад маш сайн үзүүлэлттэй боловч SASE-ийн дуу чимээний чичиргээ, түүний цацрагийн импульсийн уялдаа холбоо, тогтвортой байдал нь рентген туяанд тийм ч өндөр биш байна. Олон улсын чөлөөт электрон лазерын салбарын хөгжлийн хамгийн чухал чиглэлүүдийн нэг нь уламжлалт лазерын чанартай бүрэн уялдаатай рентген туяа үүсгэх бөгөөд хамгийн чухал арга нь гадаад үрийн чөлөөт электрон лазерын ажиллах механизмыг ашиглах явдал юм. Гадны үрийн чөлөөт электрон лазерын цацраг нь үрийн лазерын шинж чанарыг өвлөн авч, бүрэн уялдаатай, фазын хяналт, гадны насос лазертай нарийн синхрончлол зэрэг маш сайн шинж чанартай байдаг. Гэсэн хэдий ч үрийн лазерын долгионы урт ба импульсийн өргөн хязгаарлагдмал тул гадна талын үрийн чөлөөт электрон лазерын богино долгионы хамрах хүрээ, импульсийн уртыг тохируулах хүрээ хязгаарлагдмал байна. Гадаад үрийн чөлөөт электрон лазерын богино долгионы хамрах хүрээг улам өргөжүүлэхийн тулд сүүлийн жилүүдэд дэлхийн хэмжээнд цуурай гармоник үүсгэх зэрэг чөлөөт электрон лазерын ажлын шинэ горимууд эрчимтэй хөгжиж байна.
Гадаад үрийн чөлөөт электрон лазер нь Хятадад өндөр ашиг тустай чөлөөт электрон лазерыг хөгжүүлэх үндсэн техникийн замуудын нэг юм. Одоогийн байдлаар Хятадад өндөр ашиг тустай чөлөөт электрон лазерын дөрвөн төхөөрөмж бүгд гадаад үрийн ажиллагааны горимыг нэвтрүүлсэн. Эрдэмтэд Шанхайн гүний хэт ягаан туяаны чөлөөт электрон лазерын байгууламж болон Шанхайн зөөлөн рентген туяагүй электрон лазерын байгууламжийг түшиглэн анхны олон улсын цуурай төрлийн чөлөөт электрон лазер гэрлийг өсгөж, анхны хэт ягаан туяаны цуурай төрлийн чөлөөт электрон лазерын ханалтын өсгөлтийг амжилттай хийжээ. Цаашид гадаад үрийн чөлөөт электрон лазерыг богино долгионы урттай болгохын тулд судалгааны баг Шанхайн зөөлөн рентгений чөлөөт электрон лазерын төхөөрөмжөөр үндсэн схем болгон баталсан цуурай гармоник каскад бүхий бүрэн уялдаатай чөлөөт электрон лазерын шинэ механизмыг бие даан санал болгож, зарчмын баталгаажуулалтаас эхлээд зөөлөн гэрлийн цацрагийн долгионы долгионы долгионы бүх үйл явцыг дуусгасан. Судалгааны үр дүнгээс үзэхэд уламжлалт гадаад үрийн төрлийн ажиллах механизмтай харьцуулахад энэ механизм нь маш сайн спектрийн шинж чанартай бөгөөд судлаачид хэт хурдан рентген импульс оношилгооны технологийг бие даан хөгжүүлснээр (https://doi.org/10.1016/j.fmre.2022.01.027), импульсийн уртыг хянах, хэт хурдан үүсгэх энэхүү шинэ механизмын өндөр гүйцэтгэл юм. Холбогдох судалгааны үр дүн нь дэд нанометрийн зурваст бүрэн уялдаатай чөлөөт электрон лазерыг бий болгох техникийн боломжит замыг гаргаж өгөх бөгөөд рентген шугаман бус оптик болон хэт хурдан физик химийн салбарт судалгааны хамгийн тохиромжтой хэрэглүүр болно.
Цуурай гармоник каскадын чөлөөт электрон лазер нь маш сайн спектрийн гүйцэтгэлтэй: зүүн зураг нь ердийн каскадын горим, баруун талын зураг нь цуурай гармоник каскадын горим юм.
Рентген туяаны импульсийн уртыг тохируулах, хэт хурдан импульс үүсгэхийг цуурай гармоник каскадын тусламжтайгаар хийж болно.
Шуудангийн цаг: 2023-10-08