पूर्णपणे सुसंगत विनामूल्य इलेक्ट्रॉन लेसरच्या अभ्यासामध्ये प्रगती केली गेली आहे

चिनी अकादमी ऑफ सायन्सेसच्या विनामूल्य इलेक्ट्रॉन लेसर टीमने पूर्णपणे सुसंगत विनामूल्य इलेक्ट्रॉन लेसरच्या संशोधनात प्रगती केली आहे. शांघाय सॉफ्ट एक्स-रे फ्री इलेक्ट्रॉन लेसर सुविधेच्या आधारे, चीनने प्रस्तावित केलेल्या इको हार्मोनिक कॅसकेड फ्री इलेक्ट्रॉन लेसरची नवीन यंत्रणा यशस्वीरित्या सत्यापित केली गेली आहे आणि उत्कृष्ट कामगिरीसह मऊ एक्स-रे सुसंगत रेडिएशन प्राप्त झाले आहे. अलीकडेच, इको-सक्षम हार्मोनिक कॅसकेड फ्री इलेक्ट्रॉन लेसरच्या सुसंगत आणि अल्ट्रा-शॉर्ट सॉफ्ट एक्स-रे डाळी या शीर्षकाखाली ऑप्टिकामध्ये निकाल प्रकाशित केले गेले.

एक्स-रे फ्री इलेक्ट्रॉन लेसर जगातील सर्वात प्रगत प्रकाश स्त्रोतांपैकी एक आहे. सध्या, बहुतेक आंतरराष्ट्रीय एक्स-रे फ्री इलेक्ट्रॉन लेसर सेल्फ-एम्प्लीफाइंग उत्स्फूर्त उत्सर्जन यंत्रणा (एसएएसई) वर आधारित आहेत, एसएएसईमध्ये खूप उच्च पीक ब्राइटनेस आणि फेम्टो लेव्हल अल्ट्रा-शॉर्ट पल्स रुंदी आणि इतर उत्कृष्ट कामगिरी आहे, परंतु आवाजाने ससे कंपने त्याच्या रेडिएशन पल्सची सुसंगतता आणि स्थिरता नाही, एक्स-रेम बँड नाही. आंतरराष्ट्रीय मुक्त इलेक्ट्रॉन लेसरच्या क्षेत्रातील सर्वात महत्वाच्या विकासाच्या दिशानिर्देशांपैकी एक म्हणजे पारंपारिक लेसर गुणवत्तेसह पूर्णपणे सुसंगत एक्स-रे रेडिएशन तयार करणे आणि बाह्य बियाणे मुक्त इलेक्ट्रॉन लेसर ऑपरेटिंग यंत्रणा वापरणे हा महत्त्वाचा मार्ग आहे. बाह्य बियाणे मुक्त इलेक्ट्रॉन लेसरचे रेडिएशन बियाणे लेसरची वैशिष्ट्ये प्राप्त करते आणि बाह्य पंप लेसरसह संपूर्ण सुसंगतता, फेज नियंत्रण आणि अचूक सिंक्रोनाइझेशन यासारख्या उत्कृष्ट वैशिष्ट्ये आहेत. तथापि, बियाणे लेसरच्या तरंगलांबी आणि नाडीच्या रुंदीच्या मर्यादेमुळे, बाह्य बियाणे मुक्त इलेक्ट्रॉन लेसरची लहान तरंगलांबी कव्हरेज आणि नाडी लांबी समायोजन श्रेणी मर्यादित आहे. बाह्य बियाणे फ्री इलेक्ट्रॉन लेसरच्या छोट्या तरंगलांबी कव्हरेजचा विस्तार करण्यासाठी, अलिकडच्या वर्षांत जगात इको हार्मोनिक पिढी सारख्या नवीन फ्री इलेक्ट्रॉन लेसर ऑपरेटिंग मोडचा विकास केला जात आहे.

चीनमध्ये उच्च 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 मऊ एक्स-रे फ्री इलेक्ट्रॉन लेसर सुविधेच्या आधारे, वैज्ञानिकांनी प्रथम आंतरराष्ट्रीय प्रतिध्वनी फ्री इलेक्ट्रॉन लेसर लाइट एम्प्लिफिकेशन आणि प्रथम अत्यंत अल्ट्राव्हायोलेट इको प्रकार फ्री इलेक्ट्रॉन लेसर संतृप्ति एम्प्लिफिकेशन मिळविले आहे. शॉर्ट वेव्हलेन्थमध्ये बाह्य बियाणे मुक्त इलेक्ट्रॉन लेसरला अधिक प्रोत्साहन देण्यासाठी, संशोधन कार्यसंघाने स्वतंत्रपणे इको हार्मोनिक कॅसकेडसह पूर्णपणे सुसंगत फ्री इलेक्ट्रॉन लेसरची नवीन यंत्रणा प्रस्तावित केली, जी शांघाय मऊ एक्स-रे फ्री इलेक्ट्रॉन लेसर डिव्हाइसला मूलभूत योजना म्हणून स्वीकारली गेली आणि संपूर्ण प्रक्रिया पूर्ण प्रक्रिया पूर्ण केली. संशोधन परिणाम दर्शविते की पारंपारिक बाह्य बियाणे चालणार्‍या यंत्रणेच्या तुलनेत या यंत्रणेत अल्ट्राफास्ट एक्स-रे नाडी निदान तंत्रज्ञानाच्या स्वतंत्र विकासाच्या संशोधकांच्या (https://doi.org/10.1016/j.fmre.202.01.027), या नवीन कार्यप्रदर्शनात आणि नवीन कार्यक्षमतेची वैशिष्ट्ये आहेत. संबंधित संशोधन परिणाम सबनॅनोमीटर बँडमध्ये पूर्णपणे सुसंगत विनामूल्य इलेक्ट्रॉन लेसर पिढीसाठी एक व्यवहार्य तांत्रिक मार्ग प्रदान करतात आणि एक्स-रे नॉनलाइनर ऑप्टिक्स आणि अल्ट्राफास्ट फिजिकल केमिस्ट्रीच्या क्षेत्रासाठी एक आदर्श संशोधन साधन प्रदान करतात.

इको हार्मोनिक कॅस्केड फ्री इलेक्ट्रॉन लेसरमध्ये उत्कृष्ट वर्णक्रमीय कामगिरी आहे: डावी प्रतिमा पारंपारिक कॅसकेड मोड आहे आणि योग्य प्रतिमा इको हार्मोनिक कॅस्केड मोड आहे

एक्स-रे पल्स लांबीचे समायोजन आणि अल्ट्राफास्ट पल्स निर्मिती इको हार्मोनिक कॅस्केडद्वारे लक्षात येते