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 ихэнх нь өөрөө өсгөгч аяндаа ялгарах механизм (SASE) дээр суурилдаг бөгөөд SASE нь маш өндөр оргил гэрэлтэй, фемто түвшний хэт богино импульсийн өргөнтэй, бусад сайн гүйцэтгэлтэй боловч SASE чичиргээ Дуу шуугианаар түүний цацрагийн импульсийн уялдаа холбоо, тогтвортой байдал нь өндөр биш бөгөөд энэ нь "лазер" рентген зурвас биш юм.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 уртад сурталчлахын тулд судалгааны баг бие даан зохицсон, цуурай гармоник каскад бүхий бүрэн уялдаатай чөлөөт электрон лазерын шинэ механизмыг санал болгосон бөгөөд үүнийг Шанхайн Зөөлөн Рентген туяаны Чөлөөт электрон лазер төхөөрөмжөөр баталсан. үндсэн схемийг боловсруулж, зарчмын баталгаажуулалтаас эхлээд зөөлөн рентген зурваст гэрлийг өсгөх хүртэлх бүх процессыг дуусгасан.Судалгааны үр дүнгээс үзэхэд уламжлалт гадаад үрийн төрлийн ажиллах механизмтай харьцуулахад энэ механизм нь хэт хурдан рентген импульсийн оношилгооны технологийг бие даан хөгжүүлсэн судлаачдын үр дүнд маш сайн спектрийн шинж чанартай болохыг харуулж байна (https://doi.org/10.1016 /j.fmre.2022.01.027), Импульсийн уртыг хянах, хэт хурдан импульс үүсгэх энэхүү шинэ механизмын хамгийн сайн гүйцэтгэлийг цаашид баталгаажуулсан.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