แหล่งกำเนิดแสงอัลตราไวโอเลตความถี่สูง

แหล่งกำเนิดแสงอัลตราไวโอเลตความถี่สูง

เทคนิคหลังการบีบอัดที่รวมกับฟิลด์สองสีจะสร้างแหล่งกำเนิดแสงอัลตราไวโอเลตที่มีฟลักซ์สูง
สำหรับการใช้งาน Tr-ARPES การลดความยาวคลื่นของแสงขับเคลื่อนและเพิ่มความน่าจะเป็นของการแตกตัวของก๊าซเป็นวิธีที่มีประสิทธิภาพในการรับฟลักซ์สูงและฮาร์มอนิกลำดับสูง ในกระบวนการสร้างฮาร์มอนิกลำดับสูงด้วยความถี่การทำซ้ำสูงแบบผ่านครั้งเดียว วิธีการเพิ่มความถี่เป็นสองเท่าหรือเพิ่มเป็นสองเท่าสามเท่าถูกนำมาใช้เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการผลิตฮาร์มอนิกลำดับสูง โดยอาศัยการบีบอัดหลังพัลส์ ทำให้สามารถบรรลุความหนาแน่นของพลังงานสูงสุดที่จำเป็นสำหรับการสร้างฮาร์มอนิกลำดับสูงได้ง่ายขึ้นโดยใช้แสงขับเคลื่อนพัลส์ที่สั้นกว่า ดังนั้นจึงสามารถได้รับประสิทธิภาพการผลิตที่สูงกว่าไดรฟ์พัลส์ที่ยาวกว่า

โมโนโครเมเตอร์แบบตะแกรงคู่ช่วยชดเชยการเอียงไปข้างหน้าของพัลส์
การใช้องค์ประกอบการเลี้ยวเบนเดี่ยวในเครื่องโมโนโครเมเตอร์ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงออปติคอลเส้นทางในแนวรัศมีของลำแสงพัลส์สั้นพิเศษ ซึ่งเรียกอีกอย่างว่าการเอียงไปข้างหน้าของพัลส์ ส่งผลให้เกิดการยืดเวลา ความแตกต่างของเวลาทั้งหมดสำหรับจุดการเลี้ยวเบนที่มีความยาวคลื่นการเลี้ยวเบน λ ที่ลำดับการเลี้ยวเบน m คือ Nmλ โดยที่ N คือจำนวนเส้นกริดที่ส่องสว่างทั้งหมด โดยการเพิ่มองค์ประกอบการเลี้ยวเบนที่สอง สามารถคืนค่าหน้าพัลส์ที่เอียงได้ และสามารถรับโมโนโครเมเตอร์พร้อมการชดเชยเวลาหน่วงได้ และโดยการปรับเส้นทางแสงระหว่างส่วนประกอบโมโนโครเมเตอร์ทั้งสองส่วน สามารถปรับแต่งตัวปรับรูปร่างพัลส์กริดเพื่อชดเชยการกระจายโดยธรรมชาติของรังสีฮาร์มอนิกลำดับสูงได้อย่างแม่นยำ โดยใช้การออกแบบการชดเชยเวลาหน่วง Lucchini และคณะได้สาธิตความเป็นไปได้ในการสร้างและกำหนดลักษณะของพัลส์อัลตราไวโอเลตสีเดียวที่สั้นพิเศษด้วยความกว้างพัลส์ 5 fs
ทีมวิจัย Csizmadia ที่โรงงาน ELE-Alps ในโรงงาน European Extreme Light Facility ประสบความสำเร็จในการปรับสเปกตรัมและพัลส์ของแสงอัลตราไวโอเลตที่รุนแรงโดยใช้โมโนโครเมเตอร์ชดเชยการหน่วงเวลาแบบกริดคู่ในแนวลำแสงฮาร์มอนิกลำดับสูงที่มีความถี่การทำซ้ำสูง พวกเขาสร้างฮาร์มอนิกลำดับสูงโดยใช้ไดรฟ์เลเซอร์ด้วยอัตราการทำซ้ำ 100 kHz และได้ความกว้างพัลส์อัลตราไวโอเลตที่มากถึง 4 fs งานนี้เปิดโอกาสใหม่ๆ สำหรับการทดลองแบบกำหนดเวลาในการตรวจจับในสถานที่ของ ELI-ALPS

แหล่งกำเนิดแสงอัลตราไวโอเลตความถี่สูงแบบซ้ำซ้อนถูกใช้กันอย่างแพร่หลายในการศึกษาพลศาสตร์อิเล็กตรอน และแสดงให้เห็นถึงแนวโน้มการใช้งานที่กว้างขวางในสาขาสเปกโตรสโคปีอัตโตวินาทีและการถ่ายภาพด้วยกล้องจุลทรรศน์ ด้วยความก้าวหน้าและนวัตกรรมทางวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีอย่างต่อเนื่อง แหล่งกำเนิดแสงอัลตราไวโอเลตความถี่สูงแบบซ้ำซ้อนแหล่งกำเนิดแสงกำลังก้าวหน้าไปในทิศทางของความถี่การทำซ้ำที่สูงขึ้น ฟลักซ์โฟตอนที่สูงขึ้น พลังงานโฟตอนที่สูงขึ้น และความกว้างของพัลส์ที่สั้นลง ในอนาคต การวิจัยอย่างต่อเนื่องเกี่ยวกับแหล่งกำเนิดแสงอัลตราไวโอเลตความถี่การทำซ้ำสูงจะส่งเสริมการประยุกต์ใช้ในไดนามิกอิเล็กทรอนิกส์และสาขาการวิจัยอื่นๆ ต่อไป ในเวลาเดียวกัน เทคโนโลยีการเพิ่มประสิทธิภาพและการควบคุมของแหล่งกำเนิดแสงอัลตราไวโอเลตความถี่การทำซ้ำสูง และการนำไปใช้ในเทคนิคการทดลอง เช่น สเปกโตรสโคปีโฟโตอิเล็กตรอนความละเอียดเชิงมุม ก็จะเป็นจุดสนใจของการวิจัยในอนาคตเช่นกัน นอกจากนี้ คาดว่าเทคโนโลยีสเปกโตรสโคปีการดูดกลืนชั่วคราวแบบ attosecond ที่แก้ไขเวลาและเทคโนโลยีการถ่ายภาพด้วยกล้องจุลทรรศน์แบบเรียลไทม์ที่ใช้แหล่งกำเนิดแสงอัลตราไวโอเลตความถี่การทำซ้ำสูง จะได้รับการศึกษา พัฒนา และนำไปใช้เพิ่มเติมเพื่อให้ได้การถ่ายภาพแบบ attosecond ที่มีความแม่นยำสูงและแบบ nanospace ในอนาคต