แหล่งกำเนิดแสงอัลตราไวโอเลตความถี่สูงความถี่สูง

แหล่งกำเนิดแสงอัลตราไวโอเลตความถี่สูงความถี่สูง

เทคนิคหลังการบีบอัดรวมกับฟิลด์สองสีทำให้เกิดแหล่งกำเนิดแสงอัลตราไวโอเลตที่มีฟลักซ์สูง
สำหรับการใช้งาน Tr-ARPES การลดความยาวคลื่นของแสงขับและการเพิ่มความน่าจะเป็นของการเกิดไอออนไนซ์ของก๊าซเป็นวิธีที่มีประสิทธิภาพในการได้รับฟลักซ์สูงและฮาร์โมนิกที่มีลำดับสูง ในกระบวนการสร้างฮาร์โมนิคลำดับสูงด้วยความถี่การทำซ้ำสูงผ่านครั้งเดียว โดยทั่วไปจะใช้วิธีเพิ่มความถี่เป็นสองเท่าหรือสามเท่าเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการผลิตฮาร์โมนิกลำดับสูง ด้วยความช่วยเหลือของการบีบอัดโพสต์พัลส์ ทำให้ได้ความหนาแน่นของกำลังสูงสุดที่จำเป็นสำหรับการสร้างฮาร์มอนิกลำดับสูงได้ง่ายขึ้น โดยใช้ไฟพัลส์ไดรฟ์ที่สั้นกว่า จึงสามารถได้รับประสิทธิภาพการผลิตที่สูงกว่าพัลส์ไดรฟ์ที่ยาวกว่า

โมโนโครมแบบตะแกรงคู่สามารถชดเชยการเอียงไปข้างหน้าแบบพัลส์ได้
การใช้องค์ประกอบการเลี้ยวเบนเดี่ยวในโมโนโครมาเตอร์ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงแสงเส้นทางในรัศมีในลำแสงของพัลส์สั้นพิเศษหรือที่เรียกว่าการเอียงไปข้างหน้าของพัลส์ ส่งผลให้เกิดการยืดเวลา ผลต่างของเวลาทั้งหมดสำหรับจุดเลี้ยวเบนที่มีความยาวคลื่นของการเลี้ยวเบน γ ที่ลำดับการเลี้ยวเบน m คือ Nmγ โดยที่ N คือจำนวนเส้นเกรตติงที่ส่องสว่างทั้งหมด ด้วยการเพิ่มองค์ประกอบการเลี้ยวเบนที่สอง ทำให้ด้านหน้าของพัลส์เอียงสามารถคืนสภาพเดิมได้ และสามารถรับโมโนโครเมเตอร์ที่มีการชดเชยการหน่วงเวลาได้ และด้วยการปรับเส้นทางแสงระหว่างส่วนประกอบโมโนโครมาเตอร์ทั้งสอง ตัว ตะแกรงพัลส์เชปเปอร์จึงสามารถปรับแต่งได้ เพื่อชดเชยการกระจายตัวของรังสีฮาร์มอนิกลำดับสูงโดยธรรมชาติได้อย่างแม่นยำ การใช้การออกแบบการชดเชยการหน่วงเวลา Lucchini และคณะ แสดงให้เห็นถึงความเป็นไปได้ในการสร้างและกำหนดลักษณะเฉพาะของพัลส์อัลตราไวโอเลตสุดขั้วแบบโมโนโครมสั้นพิเศษที่มีความกว้างพัลส์ 5 fs
ทีมวิจัยของ Csizmadia ที่ศูนย์ ELE-Alps ใน European Extreme Light Facility ประสบความสำเร็จในการปรับสเปกตรัมและพัลส์ของแสงอัลตราไวโอเลตที่รุนแรงโดยใช้เครื่องชดเชยการหน่วงเวลาแบบตะแกรงคู่ในความถี่การทำซ้ำสูง เส้นลำแสงฮาร์มอนิกที่มีลำดับสูง พวกเขาสร้างฮาร์โมนิคลำดับที่สูงขึ้นโดยใช้ไดรฟ์เลเซอร์ด้วยอัตราการทำซ้ำ 100 kHz และบรรลุความกว้างพัลส์อัลตราไวโอเลตสูงสุดที่ 4 fs งานนี้เปิดโอกาสใหม่ๆ สำหรับการทดลองที่แก้ไขตามเวลาในการตรวจจับแหล่งกำเนิดในสถานที่ของ ELI-ALPS

แหล่งกำเนิดแสงอัลตราไวโอเลตขั้นรุนแรงที่มีความถี่การทำซ้ำสูงถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในการศึกษาพลศาสตร์ของอิเล็กตรอน และได้แสดงให้เห็นถึงโอกาสในการประยุกต์ในวงกว้างในด้านสเปกโทรสโกปีของแอตโตวินาทีและการถ่ายภาพด้วยกล้องจุลทรรศน์ ด้วยความก้าวหน้าอย่างต่อเนื่องและนวัตกรรมของวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีอัลตราไวโอเลตความถี่สูงซ้ำมากแหล่งกำเนิดแสงกำลังดำเนินไปในทิศทางของความถี่การทำซ้ำที่สูงขึ้น ฟลักซ์โฟตอนที่สูงขึ้น พลังงานโฟตอนที่สูงขึ้น และความกว้างของพัลส์ที่สั้นลง ในอนาคต การวิจัยอย่างต่อเนื่องเกี่ยวกับแหล่งกำเนิดแสงอัลตราไวโอเลตความถี่สูงที่มีการทำซ้ำสูงจะส่งเสริมการประยุกต์ใช้ในพลศาสตร์อิเล็กทรอนิกส์และสาขาการวิจัยอื่นๆ ต่อไป ในเวลาเดียวกัน เทคโนโลยีการปรับให้เหมาะสมและการควบคุมของแหล่งกำเนิดแสงอัลตราไวโอเลตสุดขั้วที่มีความถี่การทำซ้ำสูง และการประยุกต์ในเทคนิคการทดลอง เช่น โฟโตอิเล็กตรอนสเปกโทรสโกปีที่มีความละเอียดเชิงมุม จะเป็นจุดสนใจของการวิจัยในอนาคตด้วย นอกจากนี้ เทคโนโลยีสเปกโทรสโกปีการดูดกลืนแสงชั่วคราวของอัตโตวินาทีที่ได้รับการแก้ไขตามเวลาและเทคโนโลยีการถ่ายภาพด้วยกล้องจุลทรรศน์แบบเรียลไทม์ซึ่งอิงจากแหล่งกำเนิดแสงอัลตราไวโอเลตสุดขีดที่มีความถี่การทำซ้ำสูงก็คาดว่าจะได้รับการศึกษา พัฒนา และประยุกต์ใช้เพิ่มเติม เพื่อให้ได้การแก้ไขเวลาในอัตโตวินาทีที่มีความแม่นยำสูง และการถ่ายภาพที่ได้รับการแก้ไขด้วยนาโนสเปซในอนาคต