Поспехі ў экстрэмальным ультрафіялетахТэхналогія крыніцы святла
У апошнія гады экстрэмальныя ультрафіялетавыя высокаманічныя крыніцы прыцягнулі шырокую ўвагу ў галіне дынамікі электронаў з -за іх моцнай узгодненасці, кароткай працягласці імпульсу і высокай энергіі фатонаў, і выкарыстоўваліся ў розных спектральных і візуалізаваных даследаваннях. З прасоўваннем тэхналогій, гэтакрыніца святларазвіваецца да больш высокай частатой паўтарэння, больш высокага патоку фатона, больш высокай энергіі фатона і больш кароткай шырыні імпульсу. Гэты прагрэс не толькі аптымізуе дазвол вымярэнняў экстрэмальных крыніц ультрафіялетавага святла, але і забяспечвае новыя магчымасці для будучых тэндэнцый тэхналагічнага развіцця. Такім чынам, паглыбленае вывучэнне і разуменне высокай частаты паўтарэння экстрэмальнай крыніцы ультрафіялетавага святла мае вялікае значэнне для авалодання і прымянення перадавых тэхналогій.
Для вымярэнняў электроннай спектраскапіі на маштабах часу фемтосекунд і атасекунду колькасць падзей, вымераных у адным прамяні, часта недастаткова, што робіць нізкія крыніцы рэканструкцыі, недастатковыя для атрымання надзейнай статыстыкі. У той жа час крыніца святла з нізкім патокам фатону паменшыць суадносіны мікраскапічнай візуалізацыі сігнал-шум у час абмежаванага ўздзеяння. Дзякуючы пастаянным разведцы і эксперыментам, даследчыкі зрабілі шмат паляпшэнняў у аптымізацыі ўраджайнасці і канструкцыі перадачы высокай частатой паўтарэння Extreme Ultraviolet Light. Для дасягнення высокай дакладнасці вымярэння структуры матэрыялу і электроннага дынамічнага працэсу была выкарыстана ўдасканаленая тэхналогія спектральнага аналізу ў спалучэнні з высокай частатой паўтарэння.
Прымяненне экстрэмальных ультрафіялетавых крыніц, такіх як вуглавыя вырашаныя электронныя спектраскапіі (ARPES), патрабуе прамяня экстрэмальнага ультрафіялетавага святла для асвятлення ўзору. Электроны на паверхні ўзору ўсхваляваны бесперапынным станам экстрэмальным ультрафіялетавым святлом, а кінетычная энергія і кут выкіду фотаэлекронаў утрымліваюць інфармацыю пра структуру паласы ўзору. Электронны аналізатар з функцыяй дазволу кута атрымлівае выпраменьваныя фотаэлектроны і атрымлівае структуру паласы каля валентнай паласы ўзору. Для нізкай частаты паўтарэння экстрэмальная крыніца ультрафіялетавага святла, паколькі яго адзіны імпульс змяшчае вялікую колькасць фатонаў, ён будзе ўзбуджацца вялікая колькасць фотаэлектрынаў на паверхню ўзору за кароткі час, і ўзаемадзеянне кулонаў прывядзе да сур'ёзнага пашырэння размеркавання кінетычнай энергіі фотаэлектроннай, якая называецца касмічным эфектам. Для таго, каб паменшыць уплыў эфекту касмічнага зарада, неабходна паменшыць фотаэлектроны, якія змяшчаюцца ў кожным імпульсе, захоўваючы пры гэтым пастаянны паток фатона, таму неабходна кіравацьлазерз высокай частатой паўтарэння для атрымання экстрэмальнай ультрафіялетавай крыніцы святла з высокай частатой паўтарэння.
Рэзанансная пашыраная тэхналогія паражніны разумее генерацыю гармонікаў высокага парадку на частаце паўтарэння MHZ
In order to obtain an extreme ultraviolet light source with a repetition rate of up to 60 MHz, the Jones team at the University of British Columbia in the United Kingdom performed high order harmonic generation in a femtosecond resonance enhancement cavity (fsEC) to achieve a practical extreme ultraviolet light source and applied it to time-resolved angular resolved electron spectroscopy (TR-ARPES) Эксперыменты. Крыніца святла здольная даставіць паток фатона з больш чым 1011 нумароў фатонаў у секунду з адным гарманічным пры хуткасці паўтарэння 60 МГц у дыяпазоне энергіі ад 8 да 40 эВ. Яны выкарыстоўвалі лазерную сістэму з валакна, лекараванай YTTERBIUM, у якасці крыніцы насення для FSEC, а таксама кіраваныя характарыстыкі імпульсу праз індывідуальную канструкцыю лазернай сістэмы, каб мінімізаваць частату зрушэння канверта (FCEO) і падтрымліваць добрыя характарыстыкі сціску імпульсу ў канцы ланцуга ўзмацняльніка. Для дасягнення ўстойлівага рэзананснага паляпшэння ў FSEC яны выкарыстоўваюць тры завесы сервопривода для кантролю зваротнай сувязі, што прыводзіць да актыўнай стабілізацыі пры двух градусах свабоды: час кругавой паездкі на веласіпедзе імпульсу ў межах FSEC адпавядае перыяду лазернага імпульсу, а фазавы зрух электрычнага палявога носьбіта ў дачыненні да абалонкі імпульсу (IE, этап носьбіта, фаза велічыні, omeceo).
Выкарыстоўваючы Krypton Gas у якасці працоўнага газу, навукова-даследчая група дасягнула генерацыі гармонікаў больш высокага парадку ў FSEC. Яны праводзілі вымярэння графіту TR-арпе, а таксама назіралі хуткае тэрманізацыя і наступную павольную рэкамбінацыю немерна ўзбуджаных папуляцый электронаў, а таксама дынаміку нетэрміновых непасрэдна ўзбуджаных станаў каля ўзроўню Фермі вышэй за 0,6 эВ. Гэтая крыніца святла забяспечвае важны інструмент для вывучэння электроннай структуры складаных матэрыялаў. Аднак генерацыя гарманік высокага парадку ў FSEC мае вельмі высокія патрабаванні да адбівальнай здольнасці, кампенсацыі дысперсіі, тонкай карэкціроўкі даўжыні паражніны і блакіроўкі сінхранізацыі, якія значна паўплываюць на ўзмацненне, кратную рэзанансную паражніну, узмоцненую. У той жа час, нелінейная фазавая рэакцыя плазмы ў фокуснай кропцы паражніны таксама з'яўляецца праблемай. Таму ў цяперашні час такая крыніца святла не стала асноўнай экстрэмальнай ультрафіялетавайВысокая гарманічная крыніца святла.
Час пасля: красавік-29-2024