Достижения в экстремальном ультрафиолетеТехнология источника света
В последние годы экстремальные ультрафиолетовые источники с высокой гармоникой привлекли широкое внимание в области динамики электронов из -за их сильной когерентности, короткой продолжительности импульса и высокой энергии фотонов и использовались в различных спектральных и визуализационных исследованиях. С развитием технологий этоисточник светаразвивается в направлении более высокой частоты повторения, более высокого потока фотонов, более высокой энергии фотонов и более короткой ширины импульса. Этот прогресс не только оптимизирует разрешение измерений экстремальных ультрафиолетовых источников света, но также предоставляет новые возможности для будущих тенденций технологического развития. Следовательно, углубленное исследование и понимание высокой частоты повторения экстремального ультрафиолетового источника света имеют большое значение для освоения и применения передовых технологий.
Для измерений электронной спектроскопии по фемтосекундной и атттосекундной временной шкалам количество событий, измеренных в одном пучке, часто недостаточно, что делает низкокачественные источники света недостаточными для получения надежной статистики. В то же время источник света с низким потоком фотонов уменьшит отношение сигнал / шум микроскопической визуализации во время ограниченного времени экспозиции. Благодаря непрерывному разведке и экспериментам исследователи сделали много улучшений в оптимизации урожайности и конструкции передачи высокой частоты повторения экстремального ультрафиолетового света. Технология передового спектрального анализа в сочетании с высокой частотой повторения экстремального ультрафиолетового источника света использовалась для достижения высокой точной измерения структуры материала и электронного динамического процесса.
Применение источников экстремальных ультрафиолетовых светов, таких как измерения электронной спектроскопии с угловой разрешением (ARPES), требуют луча экстремального ультрафиолетового света для освещения образца. Электроны на поверхности образца возбуждаются до непрерывного состояния экстремальным ультрафиолетовым светом, а кинетическая энергия и угол излучения фотоэлектронов содержат информацию о структуре полосы образца. Электронный анализатор с функцией разрешения угла получает излучаемые фотоэлектроны и получает полосовую структуру вблизи валентной полосы образца. Для низкой частоты повторения экстремальный ультрафиолетовый источник света, поскольку его единственный импульс содержит большое количество фотонов, он в течение короткого времени возбудит большое количество фотоэлектронов на поверхности образца, а кулоновское взаимодействие приведет к серьезному расширению распределения фотоэлектронной кинетической энергии, которое называется эффектом пространственного заряда. Чтобы уменьшить влияние эффекта космического заряда, необходимо уменьшить фотоэлектроны, содержащиеся в каждом импульсе при сохранении постоянного потока фотонов, поэтому необходимо управлятьлазерс высокой частотой повторения для получения экстремального ультрафиолетового источника света с высокой частотой повторения.
Технология резонансной резонансной полости реализует генерацию гармоник высокого порядка на частоте повторения MHZ
Чтобы получить экстремальный ультрафиолетовый источник света с частотой повторения до 60 МГц, команда Джонса в Университете Британской Колумбии в Соединенном Королевстве выполнила генерацию гармоники высокого порядка в родословной резонансной резонансной полости (FSEC) для достижения практического экстремального ультрафиолетового источника TRESERSEREPED). Источник света способен доставлять поток фотонов более 1011 фотонов в секунду с одной гармоникой с частотой повторения 60 МГц в диапазоне энергии от 8 до 40 эВ. Они использовали лазерную систему, легированную иттербием, в качестве источника семян для FSEC, и контролируемые характеристики импульса с помощью индивидуальной конструкции лазерной системы, чтобы минимизировать частоту переноса (FCEO) и поддерживать хорошие характеристики сжатия импульсов. Чтобы достичь стабильного улучшения резонанса в FSEC, они используют три контакта с сервоприводом для управления обратной связью, что приводит к активной стабилизации при двух градусах свободы: время обработки круговой велосипеды в рамках FSEC соответствует периоду лазерного импульса, а фазовый сдвиг переноса электрического поля с уважением к конверту Pulse (IE, Fase Envelope).
Используя Krypton Gas в качестве рабочего газа, исследовательская группа достигла генерации гармоник более высокого порядка в FSEC. Они выполнили измерения графита TR-ARPES и наблюдали быструю термоализацию и последующую медленную рекомбинацию неэтермально возбужденных популяций электронов, а также динамику нетермально непосредственно возбужденных состояний вблизи уровня Ферми выше 0,6 эВ. Этот источник света предоставляет важный инструмент для изучения электронного структуры сложных материалов. Тем не менее, генерация гармоник высокого порядка в FSEC имеет очень высокие требования для отражательной способности, дисперсионной компенсации, тонкой корректировки длины полости и блокировки синхронизации, что значительно повлияет на улучшение, множество резонансных полостей. В то же время нелинейный фазовый отклик плазмы в фокусе полости также является проблемой. Следовательно, в настоящее время этот вид источника света не стал основным экстремальным ультрафиолетомВысокий гармонический источник света.
Пост времени: апрель-29-2024