चायनीज अकादमी ऑफ सायन्सेसच्या फ्री इलेक्ट्रॉन लेसर टीमने पूर्णपणे सुसंगत मुक्त इलेक्ट्रॉन लेसरच्या संशोधनात प्रगती केली आहे. शांघाय सॉफ्ट एक्स-रे फ्री इलेक्ट्रॉन लेसर सुविधेच्या आधारे, चीनने प्रस्तावित केलेल्या इको हार्मोनिक कॅस्केड फ्री इलेक्ट्रॉन लेसरच्या नवीन यंत्रणेची यशस्वीरित्या पडताळणी करण्यात आली आहे आणि उत्कृष्ट कामगिरीसह सॉफ्ट एक्स-रे सुसंगत रेडिएशन प्राप्त झाले आहे. अलीकडेच, ऑप्टिकामध्ये इको-सक्षम हार्मोनिक कॅस्केड फ्री इलेक्ट्रॉन लेसरमधून सुसंगत आणि अल्ट्रा-शॉर्ट सॉफ्ट एक्स-रे पल्स या शीर्षकाखाली निकाल प्रकाशित झाले आहेत.
एक्स-रे फ्री इलेक्ट्रॉन लेसर हा जगातील सर्वात प्रगत प्रकाश स्रोतांपैकी एक आहे. सध्या, बहुतेक आंतरराष्ट्रीय एक्स-रे फ्री इलेक्ट्रॉन लेसर स्वयं-प्रवर्धन स्वयंस्फूर्त उत्सर्जन यंत्रणा (SASE) वर आधारित आहेत, SASE मध्ये खूप उच्च शिखर ब्राइटनेस आणि फेम्टो लेव्हल अल्ट्रा-शॉर्ट पल्स रुंदी आणि इतर उत्कृष्ट कामगिरी आहे, परंतु आवाजाद्वारे SASE कंपन, त्याच्या रेडिएशन पल्सची सुसंगतता आणि स्थिरता जास्त नाही, एक्स-रे बँड "लेसर" नाही. आंतरराष्ट्रीय फ्री इलेक्ट्रॉन लेसरच्या क्षेत्रातील सर्वात महत्वाच्या विकास दिशानिर्देशांपैकी एक म्हणजे पारंपारिक लेसर गुणवत्तेसह पूर्णपणे सुसंगत एक्स-रे रेडिएशन निर्माण करणे आणि महत्त्वाचा मार्ग म्हणजे बाह्य बियाणे मुक्त इलेक्ट्रॉन लेसर ऑपरेटिंग यंत्रणा वापरणे. बाह्य बियाणे मुक्त इलेक्ट्रॉन लेसरचे रेडिएशन बियाणे लेसरची वैशिष्ट्ये वारशाने मिळवते आणि त्यात पूर्ण सुसंगतता, फेज नियंत्रण आणि बाह्य पंप लेसरसह अचूक सिंक्रोनाइझेशन यासारख्या उत्कृष्ट वैशिष्ट्ये आहेत. तथापि, बियाणे लेसरच्या तरंगलांबी आणि पल्स रुंदीच्या मर्यादेमुळे, बाह्य बियाणे मुक्त इलेक्ट्रॉन लेसरचे लहान तरंगलांबी कव्हरेज आणि पल्स लांबी समायोजन श्रेणी मर्यादित आहे. बाह्य सीड फ्री इलेक्ट्रॉन लेसरच्या कमी तरंगलांबी कव्हरेजचा विस्तार करण्यासाठी, अलिकडच्या वर्षांत जगात इको हार्मोनिक जनरेशनसारखे नवीन फ्री इलेक्ट्रॉन लेसर ऑपरेटिंग मोड जोमाने विकसित केले जात आहेत.
चीनमध्ये हाय गेन फ्री इलेक्ट्रॉन लेसर विकसित करण्यासाठी बाह्य बियाणे मुक्त इलेक्ट्रॉन लेसर हा मुख्य तांत्रिक मार्गांपैकी एक आहे. सध्या, चीनमधील चारही उच्च गेन फ्री इलेक्ट्रॉन लेसर उपकरणांनी बाह्य बियाणे ऑपरेशन मोड स्वीकारला आहे. शांघाय डीप अल्ट्राव्हायोलेट फ्री इलेक्ट्रॉन लेसर सुविधा आणि शांघाय सॉफ्ट एक्स-रे फ्री इलेक्ट्रॉन लेसर सुविधा यांच्या आधारे, शास्त्रज्ञांनी सलगपणे पहिले आंतरराष्ट्रीय इको प्रकार मुक्त इलेक्ट्रॉन लेसर प्रकाश प्रवर्धन आणि पहिले एक्स्ट्रीम अल्ट्राव्हायोलेट इको प्रकार मुक्त इलेक्ट्रॉन लेसर संतृप्ति प्रवर्धन साध्य केले आहे. बाह्य बियाणे मुक्त इलेक्ट्रॉन लेसरला कमी तरंगलांबीपर्यंत पुढे नेण्यासाठी, संशोधन पथकाने स्वतंत्रपणे इको हार्मोनिक कॅस्केडसह पूर्णपणे सुसंगत मुक्त इलेक्ट्रॉन लेसरची एक नवीन यंत्रणा प्रस्तावित केली, जी शांघाय सॉफ्ट एक्स-रे फ्री इलेक्ट्रॉन लेसर उपकरणाने मूलभूत योजना म्हणून स्वीकारली आणि सॉफ्ट एक्स-रे बँडमध्ये तत्त्व पडताळणीपासून प्रकाश प्रवर्धनापर्यंत संपूर्ण प्रक्रिया पूर्ण केली. संशोधन निकालांवरून असे दिसून येते की पारंपारिक बाह्य बियाणे प्रकार चालविण्याच्या यंत्रणेच्या तुलनेत, या यंत्रणेत अतिशय उत्कृष्ट वर्णक्रमीय वैशिष्ट्ये आहेत, अल्ट्राफास्ट एक्स-रे पल्स डायग्नोसिस तंत्रज्ञानाच्या स्वतंत्र विकासाच्या संशोधकांच्या अवलंबनामुळे (https://doi.org/10.1016/j.fmre.2022.01.027), पल्स लांबी नियंत्रण आणि अल्ट्राफास्ट पल्स जनरेशनमधील या नवीन यंत्रणेची उत्कृष्ट कामगिरी अधिक सत्यापित केली जाते. संबंधित संशोधन निकाल सबनॅनोमीटर बँडमध्ये पूर्णपणे सुसंगत मुक्त इलेक्ट्रॉन लेसरच्या निर्मितीसाठी एक व्यवहार्य तांत्रिक मार्ग प्रदान करतात आणि एक्स-रे नॉनलाइनर ऑप्टिक्स आणि अल्ट्राफास्ट भौतिक रसायनशास्त्राच्या क्षेत्रांसाठी एक आदर्श संशोधन साधन प्रदान करतील.
इको हार्मोनिक कॅस्केड फ्री इलेक्ट्रॉन लेसरमध्ये उत्कृष्ट स्पेक्ट्रल कामगिरी आहे: डावी प्रतिमा पारंपारिक कॅस्केड मोड आहे आणि उजवी प्रतिमा इको हार्मोनिक कॅस्केड मोड आहे.
इको हार्मोनिक कॅस्केडद्वारे एक्स-रे पल्स लांबी समायोजन आणि अल्ट्राफास्ट पल्स जनरेशन साध्य करता येते.
पोस्ट वेळ: ऑक्टोबर-०८-२०२३