تم إحراز تقدم في دراسة ليزر الإلكترون الحر المتماسك بالكامل

أحرز فريق ليزر الإلكترون المجاني التابع للأكاديمية الصينية للعلوم في البحث عن الليزر الإلكترون المجاني المتماسك تمامًا. استنادًا إلى منشأة شنغهاي الناعمة للأشعة السينية للأشعة السينية ، تم التحقق من الآلية الجديدة لليزر الإلكترون المجاني المتتالي الصدى الذي اقترحته الصين ، وتم الحصول على الإشعاع المتماسك للأشعة السينية الناعمة بأداء ممتاز. في الآونة الأخيرة ، تم نشر النتائج في Optica تحت عنوان نبضات الأشعة السينية الناعمة المتماسكة والمتماسكة للغاية من ليزر الإلكترون المجاني المتتالي الصدى.

يعد ليزر الإلكترون الخالي من الأشعة السينية أحد أكثر مصادر الضوء تقدماً في العالم. في الوقت الحاضر ، تعتمد معظم الليزر الإلكترونية الخالية من الأشعة السينية الدولية على آلية الانبعاثات التلقائية للتضخيم الذاتي (SASE) ، فإن SASE لديها سطوع ذي ذروة عالية للغاية ، ولا يعد عرض النبضات الفائقة على مستوى FEMTO وغيره من الأداء الممتاز ، ولكن اهتزاز SASE عن طريق الضوضاء ، والتماسك والاستقرار في نبض الإشعاع ليس عاليًا ، فهو لا يتسع " يتمثل أحد أهم اتجاهات التطوير في مجال الليزر الإلكترون المجاني الدولي في توليد إشعاع بالأشعة السينية المتماسكة تمامًا بجودة الليزر التقليدية ، والطريقة المهمة هي استخدام آلية تشغيل ليزر الإلكترون الخالية من البذور. يرث إشعاع ليزر الإلكترون الخالي من البذور الخارجي خصائص ليزر البذور ، وله خصائص ممتازة مثل التماسك الكامل ، والتحكم في الطور والمزامنة الدقيقة مع ليزر المضخة الخارجية. ومع ذلك ، بسبب الحد من الطول الموجي وعرض النبض ليزر البذور ، فإن تغطية الطول الموجي القصير ومدى ضبط طول النبض من ليزر الإلكترون الخالي من البذور الخارجي محدود. من أجل توسيع نطاق تغطية الطول الموجي القصيرة للليزر الخالي من البذور الإلكترونية ، يتم تطوير أوضاع تشغيل ليزر مجانية مجانية جديدة مثل الجيل التوافقي ECHO في العالم في السنوات الأخيرة.

يعد ليزر الإلكترون الخالي من البذور أحد الطرق الفنية الرئيسية لتطوير ليزر إلكترون حرة في الصين. في الوقت الحاضر ، اعتمدت جميع أجهزة الليزر الإلكترونية الأربعة المجانية في الصين وضع تشغيل البذور الخارجي. استنادًا إلى منشأة ليزر الإلكترون الخالية من الأشعة فوق البنفسجية الشنغهاي ، ومرفق ليزر إلكترون خالٍ من الأشعة السينية ، حقق العلماء على التوالي أول تضخيم لضوء ليزر الإلكترون الإلكترون الأول في صدى الصدى. من أجل زيادة الترويج للليزر الإلكترون الخارجي الخالي من البذور إلى الطول الموجي القصير ، اقترح فريق الأبحاث بشكل مستقل آلية جديدة لليزر الإلكترون المجاني المتماسك تمامًا مع شلال التوافقي الصدى ، والذي تم اعتماده من قبل جهاز شانغهاي لينة الأشعة السينية الخالية من الأشعة السينية كخطة أساسية ، وأكملت العملية الكاملة من التحول الأساسي إلى التضخمة الإضاءة في النطاق X-Ray. تُظهر نتائج البحث أنه مقارنة بآلية تشغيل نوع البذور الخارجية التقليدية ، فإن هذه الآلية لها خصائص طيفية ممتازة للغاية ، من خلال اعتماد الباحثين من التطور المستقل لتكنولوجيا تشخيص نبض الأشعة السينية الفائقة (https://doi.org/10.1016/j.fmre.2022.01.027) ، فإن الأداء المتفوق في الآلية الجديدة. توفر نتائج البحث ذات الصلة طريقًا تقنيًا ممكنًا لتوليد الليزر الإلكترون المجاني المتماسك بالكامل في نطاق Subnanometer ، وستوفر أداة بحث مثالية لحقول البصريات غير الخطية بالأشعة السينية والكيمياء الفيزيائية الفائقة.

إن ليزر Echo Harmonic Cascade Free Electron لديه أداء طيفي ممتاز: الصورة اليسرى هي وضع Cascade التقليدي ، والصورة الصحيحة هي وضع Cascade Echo Harmonic

يمكن تحقيق تعديل طول نبضات الأشعة السينية وتوليد النبض الفائق من خلال شلالي صدى التوافقي