Xitoy Fanlar akademiyasining Shanxay ilg'or tadqiqotlar institutining erkin elektron lazer jamoasi to'liq kogerent erkin elektron lazerlarni tadqiq qilishda muvaffaqiyatga erishdi. Shanxay yumshoq rentgen nurli erkin elektron lazer qurilmasiga asoslanib, Xitoy tomonidan taklif qilingan echo-harmonik kaskadli erkin elektron lazerining yangi mexanizmi muvaffaqiyatli tekshirildi va mukammal ishlashga ega yumshoq rentgen-kogerent nurlanish olindi.Tegishli tadqiqotlar natijalar yaqinda Optica jurnalida aks-sado bilan ishlaydigan garmonik kaskadli erkin elektron lazerlardan kogerent va ultra qisqa yumshoq rentgen impulslari nomi ostida chop etildi.
X-raysiz elektron lazer dunyodagi eng ilg'or yorug'lik manbalaridan biri bo'lgan yirik ilmiy qurilmalardan biridir. Xalqaro rentgen nurlarisiz elektron lazerlarning aksariyati o'z-o'zini kuchaytiruvchi spontan nurlanish mexanizmiga (SASE) asoslanadi, SASE juda yuqori yorqinligi va femtosekundlik ultra qisqa puls kengligi va boshqa mukammal ishlashga ega, ammo shovqin tebranishi bilan SASE , uning radiatsiya puls kogerentligi va barqarorligi yuqori emas, hali rentgen tasma "lazer" emas. Erkin elektron lazerlar sohasidagi eng muhim xalqaro ishlanmalardan biri an'anaviy lazer sifati bilan to'liq kogerent rentgen nurlanishini yaratishdir va buning muhim yo'li tashqi urug'li turdagi erkin elektron lazerli ish mexanizmidan foydalanishdir. Tashqi urug'li erkin elektron lazerning nurlanishi urug'lik lazerining xususiyatlarini meros qilib oladi, to'liq muvofiqlik, fazani boshqarish va tashqi pompalanadigan lazer bilan aniq sinxronizatsiya kabi ajoyib xususiyatlarga ega. Shu bilan birga, tashqi urug'li erkin elektron lazerining qisqa to'lqin uzunligi qamrovi va puls uzunligini sozlash diapazoni urug'li lazerning to'lqin uzunligi va puls kengligi bilan cheklangan. Tashqi urug'li turdagi erkin elektron lazerning qisqa to'lqin uzunligini yanada kengaytirish uchun so'nggi yillarda xalqaro miqyosda echo-harmonik hosil qilish kabi yangi erkin elektron lazerli ish rejimlari jadal rivojlanmoqda.
Tashqi urug 'turi bepul elektron lazer Xitoyda yuqori daromadli erkin elektron lazerlarni ishlab chiqishning asosiy texnik yo'nalishlaridan biri bo'lib, hozirgi vaqtda Xitoyda to'rtta yuqori daromadli erkin elektron lazer qurilmalari tashqi urug'lik ish rejimini qabul qildi. Shanxay chuqur ultrabinafsha nursiz elektron lazer qurilmasi va Shanxay yumshoq rentgen nursiz elektron lazer qurilmasiga asoslanib, olimlar dunyodagi birinchi aks-sado turidagi erkin elektron lazer emissiyasini kuchaytirishga va ekstremalda birinchi aks-sado turidagi erkin elektron lazer bilan to'yinganlikni kuchaytirishga erishdilar. ultrabinafsha tasma. Tashqi urug 'turi erkin elektron lazerini qisqaroq to'lqin uzunliklariga yanada rivojlantirish uchun tadqiqot guruhi mustaqil ravishda Shanxay yumshoq rentgen nurlari erkin elektron lazeri tomonidan asosiy sxema sifatida qabul qilingan aks-sado garmonik kaskadli to'liq kogerent erkin elektron lazerning yangi mexanizmini taklif qildi. qurilmani o'rnatdi va printsipni isbotlashdan yumshoq rentgen diapazoni chiqadigan yorug'likni kuchaytirishgacha bo'lgan butun jarayonni yakunladi. Natijalar shuni ko'rsatadiki, ushbu yangi mexanizm an'anaviy ekzogen urug'li turdagi operatsion mexanizmga nisbatan juda yuqori spektral xususiyatlarga ega bo'lib, u tadqiqotchilar tomonidan o'z-o'zidan ishlab chiqilgan ultratezkor rentgen impulslari yordamida puls uzunligini nazorat qilish va o'ta tez puls hosil qilish nuqtai nazaridan tasdiqlanadi. diagnostika texnikasi (https://doi.org/10.1016/j.fmre.2022.01.027). Ushbu yangi mexanizmning impuls uzunligini nazorat qilish va o'ta tez impuls hosil qilish nuqtai nazaridan ustun ishlashi uyda ishlab chiqilgan ultra tezkor rentgen impuls diagnostikasi texnikasidan foydalanish orqali yanada ko'rsatildi. Tadqiqot natijalari sub-nanometr to'lqin uzunliklarida to'liq kogerent erkin elektron lazerlarni yaratish uchun amaliy marshrutni taqdim etadi va rentgen nurlari chiziqli bo'lmagan optika va o'ta tezkor fizikokimyo sohalari uchun ideal tadqiqot vositalarini taqdim etadi.
Italiyaning FERMI-FEL qurilmasi ham, Shveytsariyadagi SwissFEL qurilmasi ham ushbu yangi mexanizm yordamida radiatsiyaviy samaradorlikni yanada oshirish rejalarini taklif qilmoqda. Tadqiqot ishi Xitoyning Milliy asosiy tadqiqot va rivojlanish dasturi, Milliy ajoyib yoshlar jamg'armasi dasturi, Xitoyning tabiiy fanlar milliy jamg'armasi va Shanxay iste'dodlari dasturi tomonidan qo'llab-quvvatlandi.
Ajoyib spektral ishlashga ega aks sado-harmonik kaskadli erkin elektron lazer: chapda an'anaviy kaskad rejimi, o'ngda aks-sado-harmonik kaskad rejimi.
X-nurlarining puls uzunligini sozlash va o'ta tez impuls hosil qilish uchun aks-sado garmonik kaskadi.
