अत्यधिक पराबैंगनी प्रकाश स्रोत प्रौद्योगिकी में अग्रिम

अत्यधिक पराबैंगनी में अग्रिमप्रकाश स्रोत प्रौद्योगिकी

हाल के वर्षों में, चरम पराबैंगनी उच्च हार्मोनिक स्रोतों ने उनके मजबूत सुसंगतता, छोटी नाड़ी की अवधि और उच्च फोटॉन ऊर्जा के कारण इलेक्ट्रॉन की गतिशीलता के क्षेत्र में व्यापक ध्यान आकर्षित किया है, और विभिन्न वर्णक्रमीय और इमेजिंग अध्ययनों में उपयोग किया गया है। प्रौद्योगिकी की उन्नति के साथ, यहप्रकाश स्रोतउच्च पुनरावृत्ति आवृत्ति, उच्च फोटॉन प्रवाह, उच्च फोटॉन ऊर्जा और छोटी पल्स चौड़ाई की ओर विकसित हो रहा है। यह अग्रिम न केवल चरम पराबैंगनी प्रकाश स्रोतों के माप समाधान का अनुकूलन करता है, बल्कि भविष्य के तकनीकी विकास के रुझानों के लिए नई संभावनाएं भी प्रदान करता है। इसलिए, उच्च पुनरावृत्ति आवृत्ति चरम पराबैंगनी प्रकाश स्रोत की गहराई से अध्ययन और समझ अत्याधुनिक तकनीक में महारत हासिल करने और लागू करने के लिए बहुत महत्व है।

Femtosecond और Attosecond समय के तराजू पर इलेक्ट्रॉन स्पेक्ट्रोस्कोपी माप के लिए, एकल बीम में मापी गई घटनाओं की संख्या अक्सर अपर्याप्त होती है, जिससे विश्वसनीय आंकड़े प्राप्त करने के लिए कम refrequency प्रकाश स्रोत अपर्याप्त हो जाते हैं। इसी समय, कम फोटॉन फ्लक्स के साथ प्रकाश स्रोत सीमित एक्सपोज़र समय के दौरान सूक्ष्म इमेजिंग के सिग्नल-टू-शोर अनुपात को कम करेगा। निरंतर अन्वेषण और प्रयोगों के माध्यम से, शोधकर्ताओं ने उच्च पुनरावृत्ति आवृत्ति चरम पराबैंगनी प्रकाश के उपज अनुकूलन और ट्रांसमिशन डिजाइन में कई सुधार किए हैं। उच्च पुनरावृत्ति आवृत्ति चरम पराबैंगनी प्रकाश स्रोत के साथ संयुक्त उन्नत वर्णक्रमीय विश्लेषण तकनीक का उपयोग सामग्री संरचना और इलेक्ट्रॉनिक गतिशील प्रक्रिया के उच्च सटीक माप को प्राप्त करने के लिए किया गया है।

चरम पराबैंगनी प्रकाश स्रोतों के अनुप्रयोगों, जैसे कि कोणीय हल इलेक्ट्रॉन स्पेक्ट्रोस्कोपी (ARPES) माप, नमूने को रोशन करने के लिए चरम पराबैंगनी प्रकाश की एक किरण की आवश्यकता होती है। नमूने की सतह पर इलेक्ट्रॉनों को चरम पराबैंगनी प्रकाश द्वारा निरंतर स्थिति के लिए उत्साहित किया जाता है, और फोटोइलेक्ट्रॉन के गतिज ऊर्जा और उत्सर्जन कोण में नमूना की बैंड संरचना जानकारी होती है। कोण रिज़ॉल्यूशन फ़ंक्शन के साथ इलेक्ट्रॉन विश्लेषक विकिरणित फोटोइलेक्ट्रॉन प्राप्त करता है और नमूना के वैलेंस बैंड के पास बैंड संरचना प्राप्त करता है। कम पुनरावृत्ति आवृत्ति चरम पराबैंगनी प्रकाश स्रोत के लिए, क्योंकि इसकी एकल पल्स में बड़ी संख्या में फोटॉन होते हैं, यह थोड़े समय में नमूना सतह पर बड़ी संख्या में फोटोइलेक्ट्रॉन को उत्तेजित करेगा, और कूलम्ब इंटरैक्शन फोटोइलेक्ट्रॉन काइनेटिक ऊर्जा के वितरण के एक गंभीर चौड़ीकरण के बारे में लाएगा, जिसे स्पेस चार्ज प्रभाव कहा जाता है। अंतरिक्ष चार्ज प्रभाव के प्रभाव को कम करने के लिए, निरंतर फोटॉन प्रवाह को बनाए रखते हुए प्रत्येक पल्स में निहित फोटोइलेक्ट्रॉन को कम करना आवश्यक है, इसलिए ड्राइव करना आवश्यक हैलेज़रउच्च पुनरावृत्ति आवृत्ति के साथ चरम पराबैंगनी प्रकाश स्रोत का उत्पादन करने के लिए उच्च पुनरावृत्ति आवृत्ति के साथ।

अनुनाद संवर्धित गुहा प्रौद्योगिकी MHz पुनरावृत्ति आवृत्ति पर उच्च क्रम के हार्मोनिक्स की पीढ़ी को महसूस करती है
60 मेगाहर्ट्ज तक की पुनरावृत्ति दर के साथ एक चरम पराबैंगनी प्रकाश स्रोत प्राप्त करने के लिए, यूनाइटेड किंगडम में ब्रिटिश कोलंबिया विश्वविद्यालय में जोन्स टीम ने एक प्रैक्टिकल चरम पराबैंगनी प्रकाश स्रोत को प्राप्त करने के लिए एक फेमटोसेकंड रेजोनेंस एन्हांसमेंट कैविटी (एफएसईसी) में उच्च क्रम हार्मोनिक पीढ़ी का प्रदर्शन किया। प्रकाश स्रोत 8 से 40 ईवी की ऊर्जा सीमा में 60 मेगाहर्ट्ज की पुनरावृत्ति दर पर एकल हार्मोनिक के साथ 1011 फोटॉन संख्याओं के फोटॉन प्रवाह को प्रति सेकंड से अधिक फोटॉन प्रवाह देने में सक्षम है। उन्होंने FSEC के लिए एक बीज स्रोत के रूप में एक ytterbium-doped फाइबर लेजर सिस्टम का उपयोग किया, और वाहक लिफाफा ऑफसेट आवृत्ति (FCEO) शोर को कम करने के लिए एक अनुकूलित लेजर सिस्टम डिज़ाइन के माध्यम से पल्स विशेषताओं को नियंत्रित किया और एम्पलीफायर श्रृंखला के अंत में अच्छी पल्स संपीड़न विशेषताओं को बनाए रखा। FSEC के भीतर स्थिर अनुनाद वृद्धि को प्राप्त करने के लिए, वे प्रतिक्रिया नियंत्रण के लिए तीन सर्वो नियंत्रण लूप का उपयोग करते हैं, जिसके परिणामस्वरूप स्वतंत्रता के दो डिग्री पर सक्रिय स्थिरीकरण होता है: FSEC के भीतर पल्स साइकिलिंग की गोल यात्रा का समय लेजर पल्स की अवधि से मेल खाता है, और पल्स लिफेलोप (IE, कैरियर के संबंध में इलेक्ट्रिक फील्ड वाहक की चरण पारी।

कामकाजी गैस के रूप में क्रिप्टन गैस का उपयोग करके, अनुसंधान टीम ने एफएसईसी में उच्च-क्रम हार्मोनिक्स की पीढ़ी को हासिल किया। उन्होंने ग्रेफाइट के टीआर-आरपीईएस मापों का प्रदर्शन किया और गैर-थर्मिक रूप से उत्साहित इलेक्ट्रॉन आबादी के तेजी से थर्मिएशन और बाद में धीमी गति से पुनर्संयोजन के साथ-साथ 0.6 ईवी से ऊपर फ़र्मी स्तर के पास गैर-थर्मिक रूप से सीधे उत्साहित राज्यों की गतिशीलता को देखा। यह प्रकाश स्रोत जटिल सामग्री की इलेक्ट्रॉनिक संरचना का अध्ययन करने के लिए एक महत्वपूर्ण उपकरण प्रदान करता है। हालांकि, एफएसईसी में उच्च क्रम के हार्मोनिक्स की पीढ़ी में परावर्तन, फैलाव मुआवजे, गुहा की लंबाई के ठीक समायोजन और सिंक्रनाइज़ेशन लॉकिंग के लिए बहुत अधिक आवश्यकताएं हैं, जो अनुनाद-संवर्धित गुहा के संवर्द्धन कई को प्रभावित करेगा। इसी समय, गुहा के केंद्र बिंदु पर प्लाज्मा की नॉनलाइनर चरण प्रतिक्रिया भी एक चुनौती है। इसलिए, वर्तमान में, इस तरह का प्रकाश स्रोत मुख्यधारा का चरम पराबैंगनी नहीं बन गया हैउच्च हार्मोनिक प्रकाश स्रोत.