مصدر ضوء فوق بنفسجي شديد التردد

مصدر ضوء فوق بنفسجي شديد التردد

تُنتج تقنيات ما بعد الضغط، بالإضافة إلى الحقول ثنائية اللون، مصدرًا عالي التدفق للأشعة فوق البنفسجية القصوى
في تطبيقات تقنية Tr-ARPES، يُعدّ تقليل طول موجة الضوء المُحفّز وزيادة احتمالية تأين الغاز من الوسائل الفعّالة للحصول على تدفق عالٍ وتوافقيات عالية الرتبة. في عملية توليد التوافقيات عالية الرتبة باستخدام تمريرة واحدة بتردد تكرار عالٍ، تُعتمد بشكل أساسي طريقة مضاعفة التردد أو مضاعفته ثلاث مرات لزيادة كفاءة إنتاج هذه التوافقيات. وبفضل ضغط النبضة اللاحقة، يُصبح من الأسهل الوصول إلى ذروة كثافة الطاقة المطلوبة لتوليد التوافقيات عالية الرتبة باستخدام ضوء مُحفّز بنبضة أقصر، وبالتالي يُمكن الحصول على كفاءة إنتاج أعلى مقارنةً باستخدام ضوء مُحفّز بنبضة أطول.

يحقق أحادي اللون ذو المحزز المزدوج تعويض ميل النبضة الأمامية
يؤدي استخدام عنصر حيود واحد في أحادي اللون إلى تغيير فيبصرييؤدي انحراف شعاع نبضة فائقة القصر، المعروف أيضًا باسم ميل النبضة الأمامي، إلى تمدد زمني. ويبلغ فرق الزمن الكلي لبقعة حيود ذات طول موجة حيود λ عند رتبة الحيود m قيمة Nmλ، حيث N هو العدد الإجمالي لخطوط المحزز المضاءة. وبإضافة عنصر حيود ثانٍ، يمكن استعادة جبهة النبضة المائلة، والحصول على أحادي اللون مع تعويض تأخير زمني. ومن خلال ضبط المسار البصري بين مكوني أحادي اللون، يمكن تخصيص مُشكِّل نبضة المحزز لتعويض التشتت المتأصل في إشعاع التوافقيات عالية الرتبة بدقة. وباستخدام تصميم تعويض التأخير الزمني، أثبت لوتشيني وزملاؤه إمكانية توليد وتوصيف نبضات فوق بنفسجية فائقة القصر أحادية اللون بعرض نبضة يبلغ 5 فيمتوثانية.
نجح فريق البحث Csizmadia في منشأة ELE-Alps التابعة للمنشأة الأوروبية للضوء الشديد في تحقيق تعديل طيف ونبضات الأشعة فوق البنفسجية الشديدة باستخدام مُوحِّد لون مزدوج الشبكة مع تعويض تأخير زمني في خط شعاع عالي التردد وعالي التوافقيات. وقد أنتجوا توافقيات أعلى رتبة باستخدام مُحركليزربمعدل تكرار يبلغ 100 كيلوهرتز، وحقق عرض نبضة فوق بنفسجية فائقة يبلغ 4 فيمتوثانية. يفتح هذا العمل آفاقًا جديدة للتجارب المعتمدة على الزمن للكشف الموضعي في منشأة ELI-ALPS.

لقد استُخدم مصدر ضوء الأشعة فوق البنفسجية القصوى ذو التردد العالي على نطاق واسع في دراسة ديناميكيات الإلكترون، وأظهر آفاقًا تطبيقية واسعة في مجال مطيافية الأتوثانية والتصوير المجهري. ومع التقدم والابتكار المستمر في العلوم والتكنولوجيا، فإن مصدر ضوء الأشعة فوق البنفسجية القصوى ذو التردد العاليمصدر ضوءيتطور هذا المجال نحو تردد تكرار أعلى، وتدفق فوتوني أكبر، وطاقة فوتونية أعلى، وعرض نبضة أقصر. في المستقبل، سيساهم استمرار البحث في مصادر الأشعة فوق البنفسجية القصوى ذات التردد التكراري العالي في تعزيز استخدامها في ديناميكيات الإلكترونيات وغيرها من المجالات البحثية. في الوقت نفسه، ستكون تقنيات تحسين والتحكم في مصادر الأشعة فوق البنفسجية القصوى ذات التردد التكراري العالي، وتطبيقها في التقنيات التجريبية مثل مطيافية الإلكترونات الضوئية ذات الدقة الزاوية، محورًا رئيسيًا للبحوث المستقبلية. إضافةً إلى ذلك، من المتوقع أن تُدرس وتُطور وتُطبق تقنيات مطيافية الامتصاص العابر في نطاق الأتوثانية، وتقنيات التصوير المجهري في الوقت الحقيقي القائمة على مصادر الأشعة فوق البنفسجية القصوى ذات التردد التكراري العالي، وذلك لتحقيق تصوير عالي الدقة في نطاق الأتوثانية، وعلى مستوى النانو في المستقبل.