sorgente di luce ultravioletta estrema ad alta frequenza
Le tecniche di post-compressione combinate con campi a due colori producono una sorgente di luce ultravioletta estrema ad alto flusso
Per le applicazioni Tr-ARPES, la riduzione della lunghezza d'onda della luce di pilotaggio e l'aumento della probabilità di ionizzazione del gas sono metodi efficaci per ottenere flussi elevati e armoniche di ordine superiore. Nel processo di generazione di armoniche di ordine superiore con un singolo passaggio ad alta frequenza di ripetizione, si adotta sostanzialmente il metodo di raddoppio o triplo raddoppio della frequenza per aumentare l'efficienza di produzione delle armoniche di ordine superiore. Grazie alla compressione post-impulso, è più facile raggiungere la densità di potenza di picco richiesta per la generazione di armoniche di ordine superiore utilizzando una luce di pilotaggio a impulsi più brevi, ottenendo così un'efficienza di produzione maggiore rispetto a quella ottenuta con impulsi di pilotaggio più lunghi.
Il monocromatore a doppio reticolo realizza la compensazione dell'inclinazione in avanti dell'impulso
L'uso di un singolo elemento diffrattivo in un monocromatore introduce un cambiamento inotticopercorso radiale nel fascio di un impulso ultracorto, noto anche come inclinazione in avanti dell'impulso, con conseguente allungamento temporale. La differenza di tempo totale per un punto di diffrazione con una lunghezza d'onda di diffrazione λ all'ordine di diffrazione m è Nmλ, dove N è il numero totale di linee del reticolo illuminate. Aggiungendo un secondo elemento diffrattivo, è possibile ripristinare il fronte d'onda inclinato dell'impulso e ottenere un monocromatore con compensazione del ritardo temporale. Inoltre, regolando il percorso ottico tra i due componenti del monocromatore, il formatore di impulsi a reticolo può essere personalizzato per compensare con precisione la dispersione intrinseca della radiazione armonica di ordine superiore. Utilizzando un progetto di compensazione del ritardo temporale, Lucchini et al. hanno dimostrato la possibilità di generare e caratterizzare impulsi ultracorti monocromatici nell'ultravioletto estremo con una larghezza di impulso di 5 fs.
Il team di ricerca Csizmadia presso la struttura ELE-Alps dell'European Extreme Light Facility ha ottenuto la modulazione dello spettro e degli impulsi della luce ultravioletta estrema utilizzando un monocromatore a compensazione del ritardo temporale a doppio reticolo in una linea di fascio di armoniche di ordine elevato ad alta frequenza di ripetizione. Hanno prodotto armoniche di ordine superiore utilizzando un driverlasercon una frequenza di ripetizione di 100 kHz e ha raggiunto una larghezza di impulso nell'ultravioletto estremo di 4 fs. Questo lavoro apre nuove possibilità per esperimenti risolti nel tempo con rilevamento in situ nell'impianto ELI-ALPS.
La sorgente di luce ultravioletta estrema ad alta frequenza di ripetizione è stata ampiamente utilizzata nello studio della dinamica degli elettroni e ha mostrato ampie prospettive di applicazione nel campo della spettroscopia ad attosecondi e dell'imaging microscopico. Con il continuo progresso e l'innovazione della scienza e della tecnologia, la sorgente di luce ultravioletta estrema ad alta frequenza di ripetizionefonte luminosaLa ricerca sta progredendo nella direzione di frequenze di ripetizione più elevate, flussi di fotoni più elevati, energie dei fotoni più elevate e durate di impulso più brevi. In futuro, la continua ricerca sulle sorgenti di luce ultravioletta estrema ad alta frequenza di ripetizione promuoverà ulteriormente la loro applicazione nella dinamica elettronica e in altri campi di ricerca. Allo stesso tempo, l'ottimizzazione e la tecnologia di controllo delle sorgenti di luce ultravioletta estrema ad alta frequenza di ripetizione e la loro applicazione in tecniche sperimentali come la spettroscopia fotoelettronica ad alta risoluzione angolare saranno al centro della ricerca futura. Inoltre, si prevede che la tecnologia di spettroscopia di assorbimento transitorio ad attosecondi risolta nel tempo e la tecnologia di imaging microscopico in tempo reale basate su sorgenti di luce ultravioletta estrema ad alta frequenza di ripetizione saranno ulteriormente studiate, sviluppate e applicate al fine di ottenere in futuro immagini ad alta precisione risolte nel tempo ad attosecondi e nello spazio nanometrico.
Data di pubblicazione: 30 aprile 2024