முழு ஒத்திசைவான இலவச எலக்ட்ரான் லேசர் ஆய்வில் முன்னேற்றம் ஏற்பட்டுள்ளது

சீன அறிவியல் அகாடமியின் இலவச எலக்ட்ரான் லேசர் குழு முழு ஒத்திசைவான இலவச எலக்ட்ரான் ஒளிக்கதிர்களின் ஆராய்ச்சியில் முன்னேற்றம் அடைந்துள்ளது. ஷாங்காய் மென்மையான எக்ஸ்ரே இலவச எலக்ட்ரான் லேசர் வசதியின் அடிப்படையில், சீனாவால் முன்மொழியப்பட்ட எக்கோ ஹார்மோனிக் கேஸ்கேட் இலவச எலக்ட்ரான் லேசரின் புதிய வழிமுறை வெற்றிகரமாக சரிபார்க்கப்பட்டது, மேலும் சிறந்த செயல்திறனுடன் மென்மையான எக்ஸ்ரே ஒத்திசைவான கதிர்வீச்சு பெறப்பட்டுள்ளது. சமீபத்தில், எக்கோ-இயக்கப்பட்ட ஹார்மோனிக் கேஸ்கேட் இலவச எலக்ட்ரான் ஒளிக்கதிர்களிலிருந்து ஒத்திசைவான மற்றும் அதி-குறுகிய மென்மையான எக்ஸ்ரே பருப்பு வகைகள் என்ற தலைப்பில் ஆப்டிகாவில் முடிவுகள் வெளியிடப்பட்டன.

எக்ஸ்ரே இலவச எலக்ட்ரான் லேசர் உலகின் மிக மேம்பட்ட ஒளி மூலங்களில் ஒன்றாகும். தற்போது, ​​சர்வதேச எக்ஸ்ரே இலவச எலக்ட்ரான் ஒளிக்கதிர்கள் பெரும்பாலானவை தன்னிச்சையான உமிழ்வு பொறிமுறையை (SASE) அடிப்படையாகக் கொண்டவை, SASE மிக உயர்ந்த உச்ச பிரகாசத்தையும், ஃபெம்டோ நிலை அல்ட்ரா-ஷார்ட் துடிப்பு அகலம் மற்றும் பிற சிறந்த செயல்திறனையும் கொண்டுள்ளது, ஆனால் சத்தத்தால் அதிர்வு, அதன் கதிர்வீச்சு துடிப்பின் ஒத்திசைவு மற்றும் ஸ்திரத்தன்மை அதிகமாக இல்லை, எக்ஸ்ரே இசைக்குழு ”அல்ல. சர்வதேச இலவச எலக்ட்ரான் லேசர் துறையில் மிக முக்கியமான வளர்ச்சி திசைகளில் ஒன்று வழக்கமான லேசர் தரத்துடன் முழு ஒத்திசைவான எக்ஸ்ரே கதிர்வீச்சை உருவாக்குவதாகும், மேலும் முக்கியமான வழி வெளிப்புற விதை இல்லாத எலக்ட்ரான் லேசர் இயக்க பொறிமுறையைப் பயன்படுத்துவதாகும். வெளிப்புற விதை இல்லாத எலக்ட்ரான் லேசரின் கதிர்வீச்சு விதை லேசரின் பண்புகளை பெறுகிறது, மேலும் முழு ஒத்திசைவு, கட்டக் கட்டுப்பாடு மற்றும் வெளிப்புற பம்ப் லேசருடன் துல்லியமான ஒத்திசைவு போன்ற சிறந்த பண்புகளைக் கொண்டுள்ளது. இருப்பினும், விதை லேசரின் அலைநீளம் மற்றும் துடிப்பு அகலத்தின் வரம்பு காரணமாக, வெளிப்புற விதை இல்லாத எலக்ட்ரான் லேசரின் குறுகிய அலைநீள கவரேஜ் மற்றும் துடிப்பு நீள சரிசெய்தல் வரம்பு குறைவாகவே உள்ளது. வெளிப்புற விதை இல்லாத எலக்ட்ரான் லேசரின் குறுகிய அலைநீள கவரேஜை மேலும் விரிவுபடுத்துவதற்காக, எக்கோ ஹார்மோனிக் தலைமுறை போன்ற புதிய இலவச எலக்ட்ரான் லேசர் இயக்க முறைகள் சமீபத்திய ஆண்டுகளில் உலகில் தீவிரமாக உருவாக்கப்படுகின்றன.

சீனாவில் அதிக ஆதாய இலவச எலக்ட்ரான் லேசரை உருவாக்கும் முக்கிய தொழில்நுட்ப வழிகளில் வெளிப்புற விதை இல்லாத எலக்ட்ரான் லேசர் ஒன்றாகும். தற்போது, ​​சீனாவில் நான்கு உயர் ஆதாய இலவச எலக்ட்ரான் லேசர் சாதனங்களும் வெளிப்புற விதை செயல்பாட்டு முறையை ஏற்றுக்கொண்டன. ஷாங்காய் ஆழமான புற ஊதா இலவச எலக்ட்ரான் லேசர் வசதி மற்றும் ஷாங்காய் மென்மையான எக்ஸ்ரே இலவச எலக்ட்ரான் லேசர் வசதியை அடிப்படையாகக் கொண்டு, விஞ்ஞானிகள் முதல் சர்வதேச எக்கோ வகை இலவச எலக்ட்ரான் லேசர் ஒளி பெருக்கம் மற்றும் முதல் தீவிர புற ஊதா எக்கோ வகை இலவச எலக்ட்ரான் லேசர் லேசர் செறிவு பெருக்கத்தை அடுத்தடுத்து அடைந்துள்ளனர். குறுகிய அலைநீளத்திற்கு வெளிப்புற விதை இல்லாத எலக்ட்ரான் லேசரை மேலும் ஊக்குவிப்பதற்காக, எக்கோ ஹார்மோனிக் அடுக்குடன் முழு ஒத்திசைவான இலவச எலக்ட்ரான் லேசரின் புதிய பொறிமுறையை ஆராய்ச்சி குழு சுயாதீனமாக முன்மொழிந்தது, இது ஷாங்காய் மென்மையான எக்ஸ்ரே இலவச எலக்ட்ரான் லேசர் சாதனத்தால் அடிப்படைத் திட்டமாக ஏற்றுக்கொள்ளப்பட்டது, மேலும் முழு செயல்முறையையும் கொள்கை சரிபார்ப்பிலிருந்து மென்மையான எக்ஸ்-ரே பேண்டில் நிறைவு செய்தது. பாரம்பரிய வெளிப்புற விதை வகை இயங்கும் பொறிமுறையுடன் ஒப்பிடும்போது, ​​அல்ட்ராஃபாஸ்ட் எக்ஸ்-ரே துடிப்பு நோயறிதல் தொழில்நுட்பத்தின் சுயாதீன வளர்ச்சியின் ஆராய்ச்சியாளர்களை ஏற்றுக்கொள்வதன் மூலம் இந்த வழிமுறை மிகச் சிறந்த நிறமாலை பண்புகளைக் கொண்டுள்ளது என்று ஆராய்ச்சி முடிவுகள் காட்டுகின்றன (https://doi.org/10.1016/j.fmre.2022.01.027) இந்த புதிய கட்டுப்பாட்டு செயல்திறன். தொடர்புடைய ஆராய்ச்சி முடிவுகள் சப்நானோமீட்டர் பேண்டில் முழு ஒத்திசைவான இலவச எலக்ட்ரான் ஒளிக்கதிர்களை உருவாக்குவதற்கான சாத்தியமான தொழில்நுட்ப வழியை வழங்குகின்றன, மேலும் எக்ஸ்ரே அல்லாத நேரியல் ஒளியியல் மற்றும் அல்ட்ராஃபாஸ்ட் இயற்பியல் வேதியியல் துறைகளுக்கு ஒரு சிறந்த ஆராய்ச்சி கருவியை வழங்கும்.

எக்கோ ஹார்மோனிக் கேஸ்கேட் இலவச எலக்ட்ரான் லேசர் சிறந்த நிறமாலை செயல்திறனைக் கொண்டுள்ளது: இடது படம் வழக்கமான அடுக்கை பயன்முறை, மற்றும் சரியான படம் எக்கோ ஹார்மோனிக் அடுக்கை முறை

எக்ஸ்ரே துடிப்பு நீள சரிசெய்தல் மற்றும் அல்ட்ராஃபாஸ்ட் துடிப்பு உருவாக்கம் எக்கோ ஹார்மோனிக் அடுக்கை மூலம் உணரப்படலாம்