සම්පුර්ණයෙන්ම සංගත නිදහස් ඉලෙක්ට්‍රෝන ලේසර් අධ්‍යයනයේ ප්‍රගතියක් ලබා ඇත

චීන විද්‍යා ඇකඩමියේ නිදහස් ඉලෙක්ට්‍රෝන ලේසර් කණ්ඩායම සම්පූර්ණයෙන්ම සමෝධානික නිදහස් ඉලෙක්ට්‍රෝන ලේසර් පර්යේෂණවල ප්‍රගතියක් ලබා ඇත. Shanghai Soft X-ray Free Electron Laser පහසුකම මත පදනම්ව, චීනය විසින් යෝජනා කරන ලද echo Harmonic cascade free electron laser හි නව යාන්ත්‍රණය සාර්ථකව සත්‍යාපනය කර ඇති අතර, විශිෂ්ට කාර්ය සාධනයක් සහිත මෘදු X-ray සහසම්බන්ධ විකිරණ ලබාගෙන ඇත. මෑතකදී, ප්‍රතිඵල Optica හි echo-enabled Harmonic cascade free electron lasers වෙතින් Coherent සහ ultra-short soft X-ray pulses යන මාතෘකාව යටතේ ප්‍රකාශයට පත් කරන ලදී.

X-ray නිදහස් ඉලෙක්ට්‍රෝන ලේසර් යනු ලෝකයේ වඩාත්ම දියුණු ආලෝක ප්‍රභවයකි. වර්තමානයේ බොහෝ ජාත්‍යන්තර X-ray නිදහස් ඉලෙක්ට්‍රෝන ලේසර් ස්වයං-විස්තාරණ ස්වයංසිද්ධ විමෝචන යාන්ත්‍රණය (SASE) මත පදනම් වේ, SASE ඉතා ඉහළ උපරිම දීප්තිය සහ femto මට්ටමේ අල්ට්‍රා-කෙටි ස්පන්දන පළල සහ අනෙකුත් විශිෂ්ට ක්‍රියාකාරිත්වය ඇත, නමුත් SASE කම්පනය ඝෝෂාවෙන්, එහි විකිරණ ස්පන්දනයේ සමෝධානිකත්වය සහ ස්ථාවරත්වය ඉහළ නොවේ, X-ray පටිය "ලේසර්" නොවේ. ජාත්‍යන්තර නිදහස් ඉලෙක්ට්‍රෝන ලේසර් ක්‍ෂේත්‍රයේ වැදගත්ම සංවර්ධන දිශාවන්ගෙන් එකක් වන්නේ සාම්ප්‍රදායික ලේසර් ගුණාත්මක භාවයෙන් පූර්ණ සමගාමී X-ray විකිරණ ජනනය කිරීම වන අතර වැදගත් ක්‍රමය වන්නේ බාහිර බීජ රහිත ඉලෙක්ට්‍රෝන ලේසර් මෙහෙයුම් යාන්ත්‍රණය භාවිතා කිරීමයි. බාහිර බීජ රහිත ඉලෙක්ට්‍රෝන ලේසර් විකිරණ බීජ ලේසර් වල ලක්ෂණ උරුම කර ගන්නා අතර බාහිර පොම්ප ලේසර් සමඟ පූර්ණ සමමුහුර්තකරණය, අදියර පාලනය සහ නිශ්චිත සමමුහුර්තකරණය වැනි විශිෂ්ට ලක්ෂණ ඇත. කෙසේ වෙතත්, බීජ ලේසර් තරංග ආයාමය සහ ස්පන්දන පළල සීමා කිරීම හේතුවෙන්, පිටත බීජ රහිත ඉලෙක්ට්‍රෝන ලේසර් වල කෙටි තරංග ආයාම ආවරණය සහ ස්පන්දන දිග ගැලපුම් පරාසය සීමා වේ. බාහිර බීජ රහිත ඉලෙක්ට්‍රෝන ලේසර් වල කෙටි තරංග ආයාම ආවරණය තවදුරටත් ව්‍යාප්ත කිරීම සඳහා, මෑත වසරවලදී echo Harmonic පරම්පරාව වැනි නව නිදහස් ඉලෙක්ට්‍රෝන ලේසර් මෙහෙයුම් ක්‍රම ලොව තුළ ප්‍රබල ලෙස සංවර්ධනය වෙමින් පවතී.

බාහිර බීජ රහිත ඉලෙක්ට්‍රෝන ලේසර් යනු චීනයේ ඉහළ ලාභ නොලබන ඉලෙක්ට්‍රෝන ලේසර් සංවර්ධනය කිරීමේ ප්‍රධාන තාක්ෂණික මාර්ගයකි. වර්තමානයේ, චීනයේ ඉහළ ලාභ නොලබන ඉලෙක්ට්‍රෝන ලේසර් උපාංග හතරම බාහිර බීජ ක්‍රියාකාරී මාදිලිය අනුගමනය කර ඇත. ෂැංහයි ගැඹුරු පාරජම්බුල රහිත ඉලෙක්ට්‍රෝන ලේසර් පහසුකම සහ ෂැංහයි මෘදු එක්ස් කිරණ නිදහස් ඉලෙක්ට්‍රෝන ලේසර් පහසුකම මත පදනම්ව, විද්‍යාඥයන් ප්‍රථම ජාත්‍යන්තර echo ආකාරයේ නිදහස් ඉලෙක්ට්‍රෝන ලේසර් ආලෝක විස්තාරණය සහ පළමු අන්ත පාරජම්බුල echo වර්ගයේ නිදහස් ඉලෙක්ට්‍රෝන ලේසර් සන්තෘප්තිය විස්තාරණය අනුක්‍රමිකව ලබා ගෙන ඇත. බාහිර බීජ රහිත ඉලෙක්ට්‍රෝන ලේසර් කෙටි තරංග ආයාමයට තවදුරටත් ප්‍රවර්ධනය කිරීම සඳහා, පර්යේෂණ කණ්ඩායම ස්වාධීනව echo Harmonic කඳුරැල්ල සහිත සම්පුර්ණ සහසම්බන්ධ නිදහස් ඉලෙක්ට්‍රෝන ලේසර් යාන්ත්‍රණයක් යෝජනා කරන ලද අතර එය ෂැංහයි මෘදු X-ray නිදහස් ඉලෙක්ට්‍රෝන ලේසර් උපාංගය විසින් සම්මත කරන ලදී. මූලික යෝජනා ක්‍රමය, සහ මෘදු X-ray කලාපයේ ප්‍රතිපත්ති සත්‍යාපනයේ සිට ආලෝක විස්තාරණය දක්වා සම්පූර්ණ ක්‍රියාවලිය සම්පූර්ණ කරන ලදී. පර්යේෂන ප්‍රතිඵලවලින් පෙනී යන්නේ සාම්ප්‍රදායික බාහිර බීජ වර්ගයේ ධාවන යාන්ත්‍රණය හා සසඳන විට, මෙම යාන්ත්‍රණය ඉතා විශිෂ්ට වර්ණාවලි ලක්ෂණ ඇති බව, පර්යේෂකයන් විසින් ultrafast X-ray ස්පන්දන රෝග විනිශ්චය තාක්‍ෂණය ස්වාධීනව සංවර්ධනය කිරීම හරහා (https://doi.org/10.1016) /j.fmre.2022.01.027), ස්පන්දන දිග පාලනය සහ අති වේගවත් ස්පන්දන උත්පාදනය තුළ මෙම නව යාන්ත්‍රණයේ උසස් ක්‍රියාකාරිත්වය තවදුරටත් තහවුරු වේ. අදාළ පර්යේෂණ ප්‍රතිඵල උපනැනෝමීටර කලාපය තුළ සම්පුර්ණයෙන්ම සංගත නිදහස් ඉලෙක්ට්‍රෝන ලේසර් උත්පාදනය සඳහා ශක්‍ය තාක්ෂණික මාර්ගයක් සපයන අතර X-ray රේඛීය නොවන දෘෂ්ටි විද්‍යාව සහ අති වේගවත් භෞතික රසායන විද්‍යාව යන ක්ෂේත්‍ර සඳහා කදිම පර්යේෂණ මෙවලමක් සපයනු ඇත.

echo හාර්මොනික් කැස්කැඩ් නිදහස් ඉලෙක්ට්‍රෝන ලේසර් විශිෂ්ට වර්ණාවලි කාර්ය සාධනයක් ඇත: වම් රූපය සාම්ප්‍රදායික කඳුරැල්ල ප්‍රකාරය වන අතර දකුණු රූපය echo හාර්මොනික් කඳුරැල්ල ප්‍රකාරය වේ.

එක්ස් කිරණ ස්පන්දන දිග ගැලපීම සහ අති වේගවත් ස්පන්දන උත්පාදනය echo Harmonic cascade මගින් සාක්ෂාත් කරගත හැකිය.