閱讀 | 訂閱
閱讀 | 訂閱
深度解讀

利用上海軟X射線自由電子激光裝置

星之球科技 來源:上海市科委2021-03-03 我要評論(0 )   

  圖說:相干能量調(diào)制的自放大機制原理圖采訪對象供圖  近日,中國科學院上海高等研究院和中科院上海應(yīng)用物理研究所自由電子激光團隊在外種子自由電子激光研究方面...

NEM1_20210302_C0326175688_A2689112.png

  圖說:相干能量調(diào)制的自放大機制原理圖采訪對象供圖

  近日,中國科學院上海高等研究院和中科院上海應(yīng)用物理研究所自由電子激光團隊在外種子自由電子激光研究方面取得重要進展,理論提出了一種相干能量調(diào)制的自放大機制,并且基于上海軟X射線自由電子激光裝置,完成了實驗驗證。研究表明,這種新機制可以極大降低對外種子激光的功率需求,解決了外種子自由電子激光通往高重復頻率運行的關(guān)鍵問題。相關(guān)成果發(fā)表在知名物理學期刊《物理評論快報》(PhysicalReviewLetters)上。

  自由電子激光利用相對論電子束產(chǎn)生具有極高亮度的飛秒至阿秒級X射線脈沖,目前已經(jīng)成為原子分子物理、材料科學和生命科學等許多領(lǐng)域的關(guān)鍵工具。外種子自由電子激光利用外部種子激光對電子束團引入相干能量調(diào)制,從而產(chǎn)生高穩(wěn)定性、全相干的自由電子激光脈沖。然而,現(xiàn)有運行模式對種子激光的性能需求,尤其是高峰值功率需求,成為外種子自由電子激光通往高重復頻率運行的瓶頸。

  在這項研究中,科研人員提出通過增加電子束團的自調(diào)制將外部種子激光的峰值功率需求降低1-2個量級。同時,利用上海軟X射線自由電子激光裝置已經(jīng)具備的硬件條件,成功演示了對種子激光峰值功率需求10-25倍的放松。這是目前國際上“工作諧波/激光調(diào)制”效率最高的外種子自由電子激光放大結(jié)果。該結(jié)果為兆赫茲級重復頻率的外種子自由電子激光鋪平了道路,有望為時間分辨譜學和極紫外光刻等技術(shù)帶來新的突破。

  自放大機制在上海軟X射線自由電子激光裝置的成功實驗運行,對當前及未來自由電子激光等大科學裝置的發(fā)展具有重要意義和實用價值。目前國際上,歐洲自由電子激光、美國直線加速器相干光源二期、上海硬X射線自由電子激光等一批超導加速器驅(qū)動的高重復頻率自由電子激光裝置正在建設(shè)或投入運行。自放大機制可以成為連續(xù)波超導加速器驅(qū)動的下一代外種子型光源的標準模式,除此之外,相干能量調(diào)制的自放大機制在提升外種子自由電子激光穩(wěn)定性、增強群聚因子、拓展工作波長及超快脈沖產(chǎn)生等方面有著重要的潛在應(yīng)用前景。


轉(zhuǎn)載請注明出處。

制造業(yè)激光激光技術(shù)
免責聲明

① 凡本網(wǎng)未注明其他出處的作品,版權(quán)均屬于激光制造網(wǎng),未經(jīng)本網(wǎng)授權(quán)不得轉(zhuǎn)載、摘編或利用其它方式使用。獲本網(wǎng)授權(quán)使用作品的,應(yīng)在授權(quán)范圍內(nèi)使 用,并注明"來源:激光制造網(wǎng)”。違反上述聲明者,本網(wǎng)將追究其相關(guān)責任。
② 凡本網(wǎng)注明其他來源的作品及圖片,均轉(zhuǎn)載自其它媒體,轉(zhuǎn)載目的在于傳遞更多信息,并不代表本媒贊同其觀點和對其真實性負責,版權(quán)歸原作者所有,如有侵權(quán)請聯(lián)系我們刪除。
③ 任何單位或個人認為本網(wǎng)內(nèi)容可能涉嫌侵犯其合法權(quán)益,請及時向本網(wǎng)提出書面權(quán)利通知,并提供身份證明、權(quán)屬證明、具體鏈接(URL)及詳細侵權(quán)情況證明。本網(wǎng)在收到上述法律文件后,將會依法盡快移除相關(guān)涉嫌侵權(quán)的內(nèi)容。

網(wǎng)友點評
0相關(guān)評論
精彩導讀