Ekipi i Lazerit me Elektrone të Lira i Akademisë Kineze të Shkencave ka bërë përparim në kërkimin e lazerëve me elektrone të lira plotësisht koherente. Bazuar në Qendrën e Lazerit me Elektrone të Lira me Rreze X të Buta në Shangai, mekanizmi i ri i lazerit me elektrone të lira me kaskadë harmonike jehone i propozuar nga Kina është verifikuar me sukses dhe është marrë rrezatimi koherent me rreze X i butë me performancë të shkëlqyer. Kohët e fundit, rezultatet u botuan në Optica nën titullin Pulset e buta koherente dhe ultra të shkurtra me rreze X nga lazerët me elektrone të lira me kaskadë harmonike të aktivizuara nga jehona.
Lazeri i elektroneve të lira me rreze X është një nga burimet më të përparuara të dritës në botë. Aktualisht, shumica e lazerëve ndërkombëtarë të elektroneve të lira me rreze X bazohen në mekanizmin e emetimit spontan vetë-amplifikues (SASE). SASE ka një shkëlqim shumë të lartë të kulmit dhe një gjerësi ultra të shkurtër pulsi në nivel femto dhe performancë të shkëlqyer, por dridhja e SASE nga zhurma, koherenca dhe stabiliteti i pulsit të tij të rrezatimit nuk janë të larta, nuk është "lazer" i bandës së rrezeve X. Një nga drejtimet më të rëndësishme të zhvillimit në fushën e lazerit ndërkombëtar të elektroneve të lira është gjenerimi i rrezatimit plotësisht koherent me rreze X me cilësi lazeri konvencional, dhe mënyra e rëndësishme është përdorimi i mekanizmit operativ të lazerit të jashtëm të elektroneve të lira. Rrezatimi i lazerit të jashtëm të elektroneve të lira trashëgon karakteristikat e lazerit të mbjelljes dhe ka karakteristika të shkëlqyera si koherencë e plotë, kontroll i fazës dhe sinkronizim i saktë me lazerin e pompës së jashtme. Megjithatë, për shkak të kufizimit të gjatësisë së valës dhe gjerësisë së pulsit të lazerit të mbjelljes, mbulimi i gjatësisë së valës së shkurtër dhe diapazoni i rregullimit të gjatësisë së pulsit të lazerit të jashtëm të elektroneve të lira janë të kufizuara. Për të zgjeruar më tej mbulimin e gjatësisë së valës së shkurtër të lazerit të jashtëm me elektrone të lira, mënyra të reja operimi të lazerit me elektrone të lira, siç është gjenerimi i harmonikave të jehonës, po zhvillohen me forcë në botë vitet e fundit.
Lazeri i jashtëm pa elektrone me fitim të lartë është një nga rrugët kryesore teknike për të zhvilluar lazer elektronesh pa fitim të lartë në Kinë. Aktualisht, të katër pajisjet lazer elektronesh pa fitim të lartë në Kinë kanë adoptuar modalitetin e funksionimit me farë të jashtme. Bazuar në Qendrën e Lazerit të Elektroneve të Pafajshme Ultraviolet të Shangait dhe Qendrën e Lazerit të Elektroneve të Pafajshme me Rreze X të Buta të Shangait, shkencëtarët kanë arritur me radhë amplifikimin e parë ndërkombëtar të dritës lazer elektronesh pa jehonë dhe amplifikimin e parë të ngopjes së lazerit të elektroneve pa jehonë ultraviolet ekstrem. Për të promovuar më tej lazerin e jashtëm pa elektrone në gjatësi vale të shkurtër, ekipi i kërkimit propozoi në mënyrë të pavarur një mekanizëm të ri të lazerit të elektroneve të lira plotësisht koherent me kaskadë harmonike jehone, e cila u adoptua nga pajisja Lazer e Elektroneve të Pafajshme me Rreze X të Shangait si skemë bazë, dhe përfundoi të gjithë procesin nga verifikimi i parimit deri te amplifikimi i dritës në brezin e butë me rreze X. Rezultatet e hulumtimit tregojnë se, krahasuar me mekanizmin tradicional të funksionimit të tipit të farës së jashtme, ky mekanizëm ka karakteristika spektrale shumë të shkëlqyera, nëpërmjet adoptimit nga studiuesit e zhvillimit të pavarur të teknologjisë ultra të shpejtë të diagnostikimit të pulseve me rreze X (https://doi.org/10.1016/j.fmre.2022.01.027). Performanca superiore e këtij mekanizmi të ri në kontrollin e gjatësisë së pulsit dhe gjenerimin ultra të shpejtë të pulsit është verifikuar më tej. Rezultatet përkatëse të hulumtimit ofrojnë një rrugë teknike të realizueshme për gjenerimin e lazerëve plotësisht koherent të elektroneve të lira në brezin subnanometër dhe do të ofrojnë një mjet ideal kërkimor për fushat e optikës jolineare me rreze X dhe kimisë fizike ultra të shpejtë.
Lazeri pa elektrone me kaskadë harmonike jehone ka performancë të shkëlqyer spektrale: imazhi i majtë është modaliteti konvencional i kaskadës, dhe imazhi i djathtë është modaliteti i kaskadës harmonike jehone.
Rregullimi i gjatësisë së pulsit me rreze X dhe gjenerimi ultra i shpejtë i pulsit mund të realizohen nga kaskada harmonike e jehonës
Koha e postimit: 08 tetor 2023