A squadra di Laser à Elettroni Liberi di l'Accademia Cinese di e Scienze hà fattu progressi in a ricerca di laser à elettroni liberi cumpletamente coerenti. Basatu annantu à a Struttura di Laser à Elettroni Liberi à Raggi X Molli di Shanghai, u novu mecanismu di laser à elettroni liberi à cascata armonica d'ecu prupostu da a Cina hè statu verificatu cù successu, è hè stata ottenuta a radiazione coerente à raggi X morbidi cù prestazioni eccellenti. Recentemente, i risultati sò stati publicati in Optica sottu u titulu Impulsi di raggi X morbidi coerenti è ultra-corti da laser à elettroni liberi à cascata armonica d'ecu.
U laser à elettroni liberi à raggi X hè una di e fonti di luce più avanzate in u mondu. Attualmente, a maiò parte di i laser internaziunali à elettroni liberi à raggi X sò basati nantu à u mecanismu di emissione spontanea autoamplificante (SASE), SASE hà una luminosità di piccu assai alta è una larghezza di impulsu ultra-corta di livellu femto è altre prestazioni eccellenti, ma a vibrazione SASE per rumore, a cuerenza è a stabilità di u so impulsu di radiazione ùn hè micca alta, ùn hè micca u "laser" di banda di raggi X. Una di e direzzione di sviluppu più impurtanti in u campu di u laser internaziunale à elettroni liberi hè di generà una radiazione di raggi X cumpletamente cuerente cù una qualità laser cunvinziunale, è u modu impurtante hè di utilizà u mecanismu di funziunamentu di u laser esternu à elettroni liberi à sementi. A radiazione di u laser esternu à elettroni liberi à sementi eredita e caratteristiche di u laser à sementi, è hà caratteristiche eccellenti cum'è a cuerenza cumpleta, u cuntrollu di fase è a sincronizazione precisa cù u laser di pompa esterna. Tuttavia, per via di a limitazione di a lunghezza d'onda è di a larghezza di l'impulsu di u laser à sementi, a copertura di lunghezza d'onda corta è a gamma di regulazione di a lunghezza di l'impulsu di u laser esternu à elettroni liberi à sementi sò limitate. Per allargà ulteriormente a cupertura di lunghezza d'onda corta di u laser à elettroni liberi à sementi esterni, novi modi operativi di laser à elettroni liberi cum'è a generazione di armoniche d'eco sò stati sviluppati vigorosamente in u mondu in l'ultimi anni.
U laser à elettroni liberi à sementi esterni hè una di e principali vie tecniche per sviluppà un laser à elettroni liberi à altu guadagnu in Cina. Attualmente, tutti i quattru dispositivi laser à elettroni liberi à altu guadagnu in Cina anu aduttatu a modalità di funziunamentu à sementi esterni. Basatu annantu à u Shanghai Deep Ultraviolet Free electron Laser Facility è u Shanghai Soft X-ray Free Electron Laser Facility, i scientifichi anu successivamente ottenutu a prima amplificazione internaziunale di luce laser à elettroni liberi di tipu eco è a prima amplificazione di saturazione di laser à elettroni liberi di tipu eco ultravioletto estremu. Per prumove ulteriormente u laser à elettroni liberi à sementi esterni à lunghezza d'onda corta, a squadra di ricerca hà prupostu indipindentamente un novu mecanismu di laser à elettroni liberi cumpletamente coerente cù cascata armonica d'eco, chì hè statu aduttatu da u dispositivu Shanghai Soft X-ray Free electron Laser cum'è schema basicu, è hà cumpletatu tuttu u prucessu da a verificazione di u principiu à l'amplificazione di a luce in a banda di raggi X morbidi. I risultati di a ricerca mostranu chì, paragunatu à u mecanismu tradiziunale di funziunamentu di tipu à sementi esterne, questu mecanismu hà caratteristiche spettrali assai eccellenti, grazia à l'adopzione da parte di i circadori di u sviluppu indipendente di a tecnulugia di diagnosi di l'impulsi à raggi X ultraveloci (https://doi.org/10.1016/j.fmre.2022.01.027). A prestazione superiore di questu novu mecanismu in u cuntrollu di a lunghezza di l'impulsi è a generazione di impulsi ultraveloci hè ulteriormente verificata. I risultati di a ricerca pertinenti furniscenu una strada tecnica fattibile per a generazione di laser à elettroni liberi cumpletamente coerenti in a banda subnanometrica, è furniranu un strumentu di ricerca ideale per i campi di l'ottica non lineare à raggi X è di a chimica fisica ultraveloce.
U laser à elettroni liberi à cascata armonica d'eco hà una prestazione spettrale eccellente: l'imagine di manca hè a modalità di cascata convenzionale, è l'imagine di diritta hè a modalità di cascata armonica d'eco.
L'aghjustamentu di a lunghezza di l'impulsu di raggi X è a generazione d'impulsi ultraveloci ponu esse realizati per via di a cascata armonica d'eco
Data di publicazione: 8 ottobre 2023