ඇටසෝ තත්පර විද්‍යාව සඳහා අතිශය වේගවත් ලේසර්

අතිශය වේගවත් ලේසර්ඇටසෝ තත්පර විද්‍යාව සඳහා
වර්තමානයේ, ඇටසෝටකන්ඩ් ස්පන්දන ප්‍රධාන වශයෙන් ලබා ගන්නේ ශක්තිමත් ක්ෂේත්‍ර මගින් මෙහෙයවනු ලබන ඉහළ අනුපිළිවෙලින් යුත් හාර්මොනික් උත්පාදනය (HHG) හරහාය. ඒවායේ උත්පාදනයේ සාරය, ශක්තිමත් ලේසර් විද්‍යුත් ක්ෂේත්‍රයක් මගින් අයනීකරණය වී, වේගවත් වී, නැවත ඒකාබද්ධ වී ශක්තිය මුදා හැරීම ලෙස තේරුම් ගත හැකි අතර එමඟින් ඇටසෝටකන්ඩ් XUV ස්පන්දන විමෝචනය වේ.
එබැවින්, ඇටොස්ටකොන්ත් ප්‍රතිදානය ස්පන්දන පළල, ශක්තිය, තරංග ආයාමය සහ පුනරාවර්තන අනුපාතයට අතිශයින් සංවේදී වේ.ධාවන ලේසර්(අති වේගවත් ලේසර්): කෙටි ස්පන්දන පළල ඇටෝ තත්පර ස්පන්දන හුදකලා කිරීම සඳහා ප්‍රයෝජනවත් වේ, වැඩි ශක්තියක් අයනීකරණය සහ කාර්යක්ෂමතාව වැඩි දියුණු කරයි, දිගු තරංග ආයාමය කැපුම් ශක්තිය වැඩි කරයි නමුත් පරිවර්තන කාර්යක්ෂමතාව සැලකිය යුතු ලෙස අඩු කරයි, සහ ඉහළ පුනරාවර්තන අනුපාතය සංඥා-ශබ්ද අනුපාතය වැඩි දියුණු කරයි නමුත් තනි ස්පන්දන ශක්තියෙන් සීමා වේ. විවිධ යෙදුම් (ඉලෙක්ට්‍රෝන අන්වීක්ෂය, එක්ස් කිරණ අවශෝෂණ වර්ණාවලීක්ෂය, අහඹු ගණන් කිරීම යනාදිය) ඇටෝ තත්පර ස්පන්දන දර්ශකයේ විවිධ අවධාරණයන් ඇති අතර, එය රියදුරු ලේසර් සඳහා වෙනස් සහ පුළුල් අවශ්‍යතා ඉදිරිපත් කරයි. රියදුරු ලේසර්වල ක්‍රියාකාරිත්වය වැඩි දියුණු කිරීම ඇටෝ තත්පර විද්‍යාවේ භාවිතය සඳහා ඉතා වැදගත් වේ.

රියදුරු ලේසර්වල ක්‍රියාකාරිත්වය වැඩි දියුණු කිරීම සඳහා මූලික තාක්ෂණික මාර්ග හතරක් (අති වේගවත් ලේසර්)
1. ඉහළ ශක්තිය: HHG හි අඩු පරිවර්තන කාර්යක්ෂමතාව ජය ගැනීමට සහ ඉහළ ප්‍රතිදාන ඇටෝ තත්පර ස්පන්දන ලබා ගැනීමට නිර්මාණය කර ඇත. තාක්ෂණික පරිණාමය සාම්ප්‍රදායික චිර්ප්ඩ් ස්පන්දන විස්තාරණය (CPA) සිට දෘශ්‍ය පරාමිතික චිර්ප්ඩ් ස්පන්දන විස්තාරණය (OPCPA), ද්විත්ව චිර්ප්ඩ් OPA (DC-OPA), සංඛ්‍යාත වසම OPA (FOPA) සහ අර්ධ අදියර ගැලපීම OPCPA (QPCPA) ඇතුළුව දෘශ්‍ය පරාමිතික විස්තාරණ පවුලට මාරු වී ඇත. තාප බලපෑම් සහ රේඛීය නොවන හානි වැනි තනි නාලිකා ඇම්ප්ලිෆයර්වල භෞතික සීමාවන් ජය ගැනීමට සහ ජූල් මට්ටමේ ශක්ති ප්‍රතිදානය ලබා ගැනීමට සහ සහසම්බන්ධ කදම්භ සංස්ලේෂණය (CBC) සහ ස්පන්දන බෙදීමේ විස්තාරණ (DPA) සංස්ලේෂණ ශිල්පීය ක්‍රම තවදුරටත් ඒකාබද්ධ කිරීම.
2. කෙටි ස්පන්දන පළල: ඉලෙක්ට්‍රොනික ගතිකතාවයන් විශ්ලේෂණය කිරීමට භාවිතා කළ හැකි හුදකලා ඇටොස්ටකොන්ත් ස්පන්දන ජනනය කිරීමට නිර්මාණය කර ඇති අතර, ඒ සඳහා උප-ආවර්තිතා ධාවන ස්පන්දන කිහිපයක් හෝ ස්ථායී වාහක ආවරණ අවධිය (CEP) අවශ්‍ය වේ. ප්‍රධාන තාක්ෂණයන් අතරට ස්පන්දන පළල අතිශයින් කෙටි දිගකට සම්පීඩනය කිරීම සඳහා හිස් හර තන්තු (HCF), බහු තුනී පටල (MPSC) සහ බහු-නාලිකා කුහරය (MPC) වැනි රේඛීය නොවන පසු සම්පීඩන ශිල්පීය ක්‍රම භාවිතා කිරීම ඇතුළත් වේ. CEP ස්ථායිතාව f-2f අතුරුමුහුණතක් භාවිතයෙන් මනිනු ලබන අතර සංඛ්‍යාත වෙනස ක්‍රියාවලීන් මත පදනම් වූ ක්‍රියාකාරී ප්‍රතිපෝෂණ/ප්‍රතිපෝෂණ (AOFS, AOPDF වැනි) හෝ උදාසීන සියලු-දෘශ්‍ය ස්වයං ස්ථායීකරණ යාන්ත්‍රණ හරහා ලබා ගනී.
3. දිගු තරංග ආයාමය: ජෛව අණු රූපකරණය සඳහා ඇටොස්ටකොන්ත් ෆෝටෝන ශක්තිය “ජල කවුළුව” කලාපයට තල්ලු කිරීමට නිර්මාණය කර ඇත. ප්‍රධාන තාක්ෂණික මාර්ග තුන නම්:
දෘශ්‍ය පරාමිතික විස්තාරණය (OPA) සහ එහි කඳුරැල්ල: එය 1-5 μm තරංග ආයාම පරාසයේ ප්‍රධාන ධාරාවේ විසඳුම වන අතර, BiBO සහ MgO වැනි ස්ඵටික භාවිතා කරයි: LN; >5 μm තරංග ආයාම කලාපය සඳහා ZGP සහ LiGaS ₂ වැනි ස්ඵටික අවශ්‍ය වේ.
අවකල සංඛ්‍යාත උත්පාදනය (DFG) සහ අභ්‍යන්තර ස්පන්දන අවකල සංඛ්‍යාතය (IPDFG): බීජ ප්‍රභවයන්ට උදාසීන CEP ස්ථායිතාවයක් ලබා දිය හැකිය.
Cr: ZnS/Se සංක්‍රාන්ති ලෝහ මාත්‍රණය කරන ලද කැල්කොජෙනයිඩ් ලේසර් වැනි සෘජු ලේසර් තාක්ෂණය "මැද අධෝරක්ත ටයිටේනියම් නිල් මැණික්" ලෙස හඳුන්වනු ලබන අතර සංයුක්ත ව්‍යුහයේ සහ ඉහළ කාර්යක්ෂමතාවයේ වාසි ඇත.
4. ඉහළ පුනරාවර්තන අනුපාතය: සංඥා-ශබ්ද අනුපාතය සහ දත්ත ලබා ගැනීමේ කාර්යක්ෂමතාව වැඩිදියුණු කිරීම සහ අවකාශ ආරෝපණ බලපෑම්වල සීමාවන් ආමන්ත්‍රණය කිරීම අරමුණු කර ගෙන ඇත. ප්‍රධාන මාර්ග දෙකක්:
අනුනාද වැඩි දියුණු කළ කුහර තාක්ෂණය: HHG ධාවනය කිරීම සඳහා මෙගාහර්ට්ස් මට්ටමේ පුනරාවර්තන සංඛ්‍යාත ස්පන්දනවල උපරිම බලය වැඩි දියුණු කිරීම සඳහා ඉහළ නිරවද්‍යතාවයකින් යුත් අනුනාද කුහර භාවිතා කිරීම, XUV සංඛ්‍යාත පනා වැනි ක්ෂේත්‍රවල යොදවා ඇත, නමුත් හුදකලා ඇටසෝ තත්පර ස්පන්දන ජනනය කිරීම තවමත් අභියෝග මතු කරයි.
ඉහළ පුනරාවර්තන අනුපාතය සහඅධි බල ලේසර්OPCPA, රේඛීය නොවන පසු සම්පීඩනය සමඟ ඒකාබද්ධ වූ ෆයිබර් CPA සහ තුනී පටල දෝලනය ඇතුළු සෘජු ධාවකය, 100 kHz පුනරාවර්තන අනුපාතයකින් හුදකලා ඇටසෝ තත්පර ස්පන්දන උත්පාදනය ලබා ගෙන ඇත.