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 pilota e l'aumento della probabilità di ionizzazione del gas sono metodi efficaci per ottenere un flusso elevato e armoniche di ordine elevato. Nel processo di generazione di armoniche di ordine elevato con un singolo passaggio ad alta frequenza di ripetizione, il metodo del raddoppio o triplo raddoppio della frequenza viene fondamentalmente adottato per aumentare l'efficienza di produzione delle armoniche di ordine elevato. Con l'aiuto della compressione post-impulso, è più facile raggiungere la densità di potenza di picco richiesta per la generazione di armoniche di ordine elevato utilizzando una luce pilota a impulsi più brevi, ottenendo così un'efficienza di produzione maggiore rispetto a quella di una pilota a impulsi più lunghi.
Il monocromatore a doppio reticolo consente 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 ultrabreve, noto anche come inclinazione in avanti dell'impulso, che determina un 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'impulso inclinato e ottenere un monocromatore con compensazione del ritardo temporale. Inoltre, regolando il percorso ottico tra i due componenti del monocromatore, il formatore di impulsi del reticolo può essere personalizzato per compensare con precisione la dispersione intrinseca della radiazione armonica di ordine elevato. Utilizzando un progetto di compensazione del ritardo temporale, Lucchini et al. hanno dimostrato la possibilità di generare e caratterizzare impulsi ultravioletti estremi monocromatici ultrabrevi con una larghezza d'impulso di 5 fs.
Il team di ricerca di Csizmadia presso l'ELE-Alps Facility dell'European Extreme Light Facility ha ottenuto la modulazione dello spettro e degli impulsi della luce ultravioletta estrema utilizzando un monocromatore a compensazione di ritardo a doppio reticolo in una linea di fascio di armoniche di ordine superiore ad alta frequenza di ripetizione. Hanno prodotto armoniche di ordine superiore utilizzando un driver.lasercon una frequenza di ripetizione di 100 kHz e una larghezza di impulso ultravioletta estrema di 4 fs. Questo lavoro apre nuove possibilità per esperimenti di rivelazione in situ a risoluzione temporale 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 applicative 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 di lucesta progredendo nella direzione di una maggiore frequenza di ripetizione, un flusso fotonico più elevato, una maggiore energia fotonica e una minore durata dell'impulso. 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 a 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 basata su sorgenti di luce ultravioletta estrema ad alta frequenza di ripetizione saranno ulteriormente studiate, sviluppate e applicate al fine di ottenere in futuro imaging ad attosecondi risolti nel tempo e nel nanospazio ad alta precisione.
Data di pubblicazione: 30 aprile 2024