Visokofrekvenčni vir ultravijolične svetlobe

Visokofrekvenčni vir ultravijolične svetlobe

Tehnike naknadnega stiskanja v kombinaciji z dvobarvnimi polji proizvajajo vir ekstremne ultravijolične svetlobe z visokim pretokom
Za aplikacije Tr-ARPES sta zmanjšanje valovne dolžine žarilne svetlobe in povečanje verjetnosti ionizacije plina učinkovit način za pridobitev visokega toka in harmonikov visokega reda. V procesu generiranja harmonikov visokega reda z enokratno frekvenco visokega ponavljanja je v osnovi uporabljena metoda podvajanja frekvence ali trojne podvojitve, da se poveča učinkovitost proizvodnje harmonikov visokega reda. S pomočjo kompresije po impulzu je lažje doseči najvišjo gostoto moči, potrebno za generiranje harmonikov visokega reda, z uporabo krajše impulzne pogonske luči, tako da je mogoče doseči višjo proizvodno učinkovitost kot pri daljšem impulznem pogonu.

Monokromator z dvojno rešetko doseže impulzno kompenzacijo nagiba naprej
Uporaba enega samega uklonskega elementa v monokromatorju uvaja spremembo voptičnipot radialno v žarku ultrakratkega impulza, znanega tudi kot nagib impulza naprej, kar povzroči raztezanje časa. Skupna časovna razlika za uklonsko točko z uklonsko valovno dolžino λ pri uklonskem redu m je Nmλ, kjer je N skupno število osvetljenih črt rešetke. Z dodajanjem drugega difrakcijskega elementa je mogoče obnoviti nagnjeno fronto impulza in pridobiti monokromator s kompenzacijo časovne zakasnitve. In s prilagajanjem optične poti med obema komponentama monokromatorja je mogoče prilagoditi oblikovalnik impulza rešetke, da natančno kompenzira inherentno disperzijo harmoničnega sevanja visokega reda. Z uporabo zasnove kompenzacije s časovnim zamikom sta Lucchini et al. je pokazal možnost generiranja in karakterizacije ultra kratkih monokromatskih ekstremnih ultravijoličnih impulzov s širino impulza 5 fs.
Raziskovalna skupina Csizmadia v ELE-Alps Facility v European Extreme Light Facility je dosegla spekter in pulzno modulacijo ekstremne ultravijolične svetlobe z uporabo monokromatorja za kompenzacijo časovne zakasnitve z dvojno rešetko v nizu harmoničnih žarkov visoke frekvence visoke frekvence. S pogonom so proizvedli harmonike višjega redalasers hitrostjo ponavljanja 100 kHz in dosegel ekstremno širino ultravijoličnega impulza 4 fs. To delo odpira nove možnosti za časovno ločene poskuse in situ detekcije v objektu ELI-ALPS.

Ekstremni ultravijolični svetlobni vir z visoko frekvenco ponavljanja se pogosto uporablja pri preučevanju dinamike elektronov in je pokazal široke možnosti uporabe na področju atosekundne spektroskopije in mikroskopskega slikanja. Z nenehnim napredkom in inovacijami znanosti in tehnologije je visoka frekvenca ponavljanja ekstremno ultravijoličnovir svetlobenapreduje v smeri višje frekvence ponavljanja, večjega fotonskega toka, višje fotonske energije in krajše širine impulza. V prihodnosti bodo nadaljnje raziskave virov ekstremne ultravijolične svetlobe z visoko frekvenco ponavljanja še naprej spodbujale njihovo uporabo v elektronski dinamiki in na drugih raziskovalnih področjih. Hkrati bo v središču prihodnjih raziskav optimizacija in nadzorna tehnologija vira ekstremne ultravijolične svetlobe z visoko frekvenco ponavljanja in njena uporaba v eksperimentalnih tehnikah, kot je fotoelektronska spektroskopija s kotno ločljivostjo. Poleg tega se pričakuje, da bosta časovno ločljiva tehnologija prehodne atosekundne absorpcijske spektroskopije in tehnologija mikroskopskega slikanja v realnem času, ki temelji na viru ekstremne ultravijolične svetlobe z visoko frekvenco ponavljanja, še naprej proučeni, razviti in uporabljeni, da bi dosegli visoko natančno atosekundno časovno ločljivo in nanoprostorsko ločljivo slikanje v prihodnosti.