Avanços em extremo ultravioletaTecnologia da fonte de luz
Nos últimos anos, fontes harmônicas ultravioleta extremas atraíram ampla atenção no campo da dinâmica de elétrons devido à sua forte coerência, duração de pulso curto e alta energia de fótons e foram usados em vários estudos espectrais e de imagem. Com o avanço da tecnologia, estefonte de luzestá se desenvolvendo para maior frequência de repetição, maior fluxo de fótons, maior energia de fótons e largura de pulso mais curta. Esse avanço não apenas otimiza a resolução de medição de fontes de luz ultravioleta extremas, mas também fornece novas possibilidades para futuras tendências de desenvolvimento tecnológico. Portanto, o estudo aprofundado e a compreensão da fonte de luz ultravioleta extrema de alta frequência de alta repetição é de grande importância para dominar e aplicar a tecnologia de ponta.
Para medições de espectroscopia de elétrons nas escalas de femtossegundos e notegundos, o número de eventos medidos em um único feixe é frequentemente insuficiente, tornando insuficientes insuficientes para obter estatísticas confiáveis. Ao mesmo tempo, a fonte de luz com baixo fluxo de fótons reduzirá a relação sinal / ruído da imagem microscópica durante o tempo limitado de exposição. Através de exploração contínua e experimentos, os pesquisadores fizeram muitas melhorias na otimização de rendimento e no projeto de transmissão da luz ultravioleta extrema de alta frequência de repetição. A tecnologia avançada de análise espectral combinada com a fonte de luz ultravioleta extrema de alta frequência de alta repetição tem sido usada para atingir a medição de alta precisão da estrutura do material e do processo dinâmico eletrônico.
As aplicações de fontes de luz ultravioleta extrema, como medições angulares de espectroscopia de elétrons resolvidas (ARPEs), requerem um feixe de luz ultravioleta extrema para iluminar a amostra. Os elétrons na superfície da amostra são excitados para o estado contínuo pela luz ultravioleta extrema, e o ângulo de energia cinética e emissão dos fotoelétrons contêm as informações da estrutura da banda da amostra. O analisador eletrônico com função de resolução de ângulo recebe os fotoelétrons irradiados e obtém a estrutura da banda próxima à banda de valência da amostra. Para uma fonte de luz ultravioleta extrema de baixa frequência de repetição, porque seu pulso único contém um grande número de fótons, ele excitará um grande número de fotoelétrons na superfície da amostra em um curto período de tempo, e a interação Coulomb trará um aumento grave da distribuição da energia cinética do fotoelétron, que é chamada de efeito de carga espacial. Para reduzir a influência do efeito da carga espacial, é necessário reduzir os fotoelétrons contidos em cada pulso, mantendo o fluxo constante de fótons, por isso é necessário dirigir olasercom alta frequência de repetição para produzir a fonte de luz ultravioleta extrema com alta frequência de repetição.
A tecnologia de cavidade aprimorada de ressonância realiza a geração de harmônicos de alta ordem na Frequência de Repetição MHZ
Para obter uma fonte de luz ultravioleta extrema com uma taxa de repetição de até 60 MHz, a equipe Jones da Universidade da Colúmbia Britânica no Reino Unido realizou uma geração harmônica de alta ordem em uma fonte de ressonância de femtossegundos de femtossegunda (FIMESTOND) (fimec) para obter uma fonte de luminagem de timesconets de fim) (fimc) (fimec) (fimciled) (fimec) para obter uma fonte de luminagem de timesconets de fim) (fimec) (fimec) (fimec) (fimec) para obter uma fonte de luminagem de timesconets de fimsoletas (fimec) (fimec) (fimec) (fimec) para obter uma fonte de luz de interavestróticos de fimsoletas (fimec) (fimc) (fimec) (fimec) a uma fonte de luminagem de ltraviol. A fonte de luz é capaz de fornecer um fluxo de fótons de mais de 1011 números de fótons por segundo, com um único harmônico a uma taxa de repetição de 60 MHz na faixa de energia de 8 a 40 eV. Eles usaram um sistema de laser de fibra dopado com ytterbio como fonte de semente para FSEC e características de pulso controlado por meio de um design de sistema de laser personalizado para minimizar o ruído da frequência do deslocamento do envelope (FCEO) e manter boas características de compressão de pulso de pulso no final da cadeia do amplificador. Para alcançar um aprimoramento estável de ressonância no FSEC, eles usam três loops de controle de servo para controle de feedback, resultando em estabilização ativa a dois graus de liberdade: o tempo de ida e volta do ciclo de pulso no FSEC corresponde ao período do laser.
Ao usar o gás Krypton como gás de trabalho, a equipe de pesquisa alcançou a geração de harmônicos de ordem superior no FSEC. Eles realizaram medições TR-Arpes de grafite e observaram a termiação rápida e subsequente recombinação lenta de populações de elétrons não excitadas, bem como a dinâmica de estados não-térmicos diretamente, perto do nível de Fermi acima de 0,6 eV. Essa fonte de luz fornece uma ferramenta importante para o estudo da estrutura eletrônica de materiais complexos. No entanto, a geração de harmônicos de alta ordem no FSEC tem requisitos muito altos para refletividade, compensação de dispersão, ajuste fino do comprimento da cavidade e travamento de sincronização, o que afetará bastante o múltiplo de aprimoramento da cavidade aprimorada da ressonância. Ao mesmo tempo, a resposta de fase não linear do plasma no ponto focal da cavidade também é um desafio. Portanto, atualmente, esse tipo de fonte de luz não se tornou o ultravioleta extremo convencionalAlta fonte de luz harmônica.
Hora de postagem: 29-2024 de abril