La teamo pri liberaj elektronaj laseroj de la Ĉina Akademio de Sciencoj progresis en la esplorado de plene koheraj liberaj elektronaj laseroj. Bazite sur la Ŝanhaja Instalaĵo por Molaj Rentgenaj Liberaj Elektronaj Laseroj, la nova mekanismo de eĥa harmonia kaskada libera elektrona lasero proponita de Ĉinio estis sukcese kontrolita, kaj la mola Rentgen-kohera radiado kun bonega funkciado estis akirita. Lastatempe, la rezultoj estis publikigitaj en Optica sub la titolo "Koheraj kaj ultra-mallongaj molaj Rentgen-pulsoj de eĥ-ebligitaj harmoniaj kaskadaj liberaj elektronaj laseroj".
La rentgena libera elektrona lasero estas unu el la plej progresintaj lumfontoj en la mondo. Nuntempe, la plej multaj internaciaj rentgenaj liberaj elektronaj laseroj baziĝas sur la mem-amplifilo de spontanea eligo-mekanismo (SASE). SASE havas tre altan pintan brilecon kaj femto-nivelan ultra-mallongan pulsan larĝon kaj aliajn bonegajn funkciojn, sed SASE vibras pro bruo, la kohereco kaj stabileco de ĝia radiada pulso ne estas altaj, ne estas la rentgena benda "lasero". Unu el la plej gravaj evoluaj direktoj en la kampo de internaciaj liberaj elektronaj laseroj estas generi plene koheran rentgenan radiadon kun konvencia lasera kvalito, kaj la grava maniero estas uzi la funkcian mekanismon de ekstera semlibera elektrona lasero. La radiado de la ekstera semlibera elektrona lasero heredas la karakterizaĵojn de la semlasero, kaj havas bonegajn karakterizaĵojn kiel plena kohereco, fazkontrolo kaj preciza sinkronigado kun la ekstera pumplasero. Tamen, pro la limigo de la ondolongo kaj pulsa larĝo de la semlasero, la mallonga ondolonga kovrado kaj la pulsa longa alĝustiga gamo de la ekstera semlibera elektrona lasero estas limigitaj. Por plue vastigi la mallongondan kovron de la ekstera sema libera elektrona lasero, novaj funkciaj reĝimoj de libera elektrona lasero, kiel ekzemple la generado de eĥaj harmonioj, estas vigle disvolvataj en la mondo en la lastaj jaroj.
Ekstera sema liberelektrona lasero estas unu el la ĉefaj teknikaj vojoj por disvolvi alt-gajnan liberelektronan laseron en Ĉinio. Nuntempe, ĉiuj kvar alt-gajnaj liberelektronaj laseraj aparatoj en Ĉinio adoptis eksteran seman operacian reĝimon. Bazite sur la Ŝanhaja Profunda Ultraviola Liberelektrona Lasera Instalaĵo kaj la Ŝanhaja Mola Rentgena Liberelektrona Lasera Instalaĵo, sciencistoj sinsekve atingis la unuan internacian eĥan tipan liberelektronan laseran lumplifortigon kaj la unuan ekstreman ultraviolan eĥan tipan liberelektronan laseran saturiĝan plifortigon. Por plue antaŭenigi la eksteran seman liberelektronan laseron al mallonga ondolongo, la esplorteamo sendepende proponis novan mekanismon de plene kohera liberelektrona lasero kun eĥa harmonia kaskado, kiu estis adoptita de la Ŝanhaja Mola Rentgena Liberelektrona Lasera aparato kiel la bazan skemon, kaj kompletigis la tutan procezon de principa konfirmo ĝis lumplifortigo en la mola Rentgena bendo. La esplorrezultoj montras, ke kompare kun la tradicia ekstera sem-tipa funkcianta mekanismo, ĉi tiu mekanismo havas tre bonegajn spektrajn karakterizaĵojn, danke al la adopto fare de esploristoj pri sendependa disvolviĝo de ultrarapida rentgen-pulsa diagnoza teknologio (https://doi.org/10.1016/j.fmre.2022.01.027). La supera agado de ĉi tiu nova mekanismo en pulslongo-kontrolo kaj ultrarapida pulsgenerado estas plue kontrolita. La koncernaj esplorrezultoj provizas fareblan teknikan vojon por la generado de plene koheraj liberaj elektronaj laseroj en la subnanometra bendo, kaj provizos idealan esplorilon por la kampoj de rentgen-nelineara optiko kaj ultrarapida fizika kemio.
La eĥa harmonia kaskad-libera elektrona lasero havas bonegan spektran rendimenton: la maldekstra bildo estas la konvencia kaskada reĝimo, kaj la dekstra bildo estas la eĥa harmonia kaskad-reĝimo.
Rentgenfota pulslongo-alĝustigo kaj ultrarapida pulsgenerado povas esti realigitaj per eĥa harmonia kaskado
Afiŝtempo: 8-a de oktobro 2023