TW vasega attosecond X-ray pulse laser

TW vasega attosecond X-ray pulse laser
Attosecond X-rayleisa pusifa'atasi ai ma le malosi maualuga ma le umi ole pu'upu'u o le ki lea e ausia ai le ultrafast nonlinear spectroscopy ma le X-ray diffraction imaging. O le au suʻesuʻe i le Iunaite Setete na faʻaaogaina se faʻataʻitaʻiga o vaega e luaX-ray free electron laserse fa'aola fa'ate'a fa'atosi lua. Pe a faʻatusatusa i lipoti o loʻo i ai nei, o le maualuga o le malosi o pulupulu e faʻateleina i se faʻatonuga o le tele, o le maualuga maualuga o le malosi o le 1.1 TW, ma le malosi o le malosi e sili atu i le 100 μJ. O le suʻesuʻega e maua ai foʻi faʻamaoniga malosi mo soliton-pei o le superradiation amio i le X-ray fanua.Lasers maualuga-malosiua fa'aosoina le tele o vaega fou o su'esu'ega, e aofia ai le physics maualuga, spectroscopy attosecond, ma le fa'avavevave o mea'ai leisa. Faatasi ai ma ituaiga uma o lasers, X-ave e masani ona faʻaaogaina i suʻesuʻega faʻafomaʻi, suʻesuʻega faʻaletonu o fale gaosi oloa, asiasiga saogalemu ma suʻesuʻega faasaienisi. O le X-ray free-electron laser (XFEL) e mafai ona faʻateleina le maualuga X-ray mana e ala i le tele o faʻatonuga o le tele pe a faʻatusatusa i isi X-ray faʻatupuina tekinolosi, ma faʻalauteleina ai le faʻaogaina o X-ray i le fanua ole spectroscopy nonlinear ma tasi- fa'ata'ita'iga fa'a'ese'esega mea e mana'omia ai le malosi maualuga. Ole XFEL manuia lata mai ole attosecond ose ausia tele ile attosecond science and technology, fa'ateleina le malosi pito i luga ole avanoa ile sili atu ma le ono fa'atonuga ole tele pe a fa'atusatusa ile fa'apogai X-ray i luga ole laiga.

Eletonika lasers saolotoe mafai ona maua le malosi o le pulupulu o le tele o poloaiga o le maualuga e maualuga atu nai lo le tulaga faʻafuaseʻi o le faʻaaogaina o le le mautonu faʻatasi, lea e mafua mai i le faʻaauau pea o fegalegaleaiga a le fanua faʻavevela i le relativistic electron beam ma le oscillator mageta. I le va'aiga X-ray faigata (e tusa ma le 0.01 nm i le 0.1 nm le umi o le galu), e maua le FEL e ala i le fa'apipi'iina o fusi ma le fa'aputuina o le fa'aputuina. I le vaivai X-ray laina (e tusa ma le 0.1 nm i le 10 nm le umi), o le FEL o loʻo faʻatinoina e ala i tekinolosi fou-slice. Talu ai nei, o pulus attosecond fa'atasi ai ma le malosi maualuga o le 100 GW ua lipotia mai e fa'atupuina i le fa'aogaina o le fa'aogaina o le fa'aleleia o le tagata lava ia (ESASE).

Na fa'aogaina e le 'au su'esu'e se faiga fa'aopoopo e lua-laasaga e fa'avae i luga o le XFEL e fa'ateleina ai le fa'amama vaivai o le X-ray attosecond pulse output mai le linac coherent.puna malamalamai le tulaga TW, se fa'asologa o le fa'aleleia atili o fa'ai'uga na lipotia. O le faʻataʻitaʻiga faʻataʻitaʻiga o loʻo faʻaalia i le Ata 1. Faʻavae i luga o le auala ESSE, o le photocathode emitter e faʻapipiʻiina e maua ai se eletise eletise ma se maualuga maualuga o loʻo i ai nei, ma faʻaaogaina e faʻatupuina ai fatuga X-ray attosecond. O le pulupulu muamua o loʻo i le pito i luma o le spike o le uila eletise, e pei ona faʻaalia i le tulimanu agavale pito i luga o le Ata 1. Pe a oʻo le XFEL i le saturation, o le eletise eletise e tuai ona faʻatatau i le X-ray e se compressor mageta, ona fegalegaleai lea o le pulupulu ma le uila eletise (mea fou) e le o suia e le ESSE modulation poʻo le FEL laser. Mulimuli ane, e fa'aogaina le fa'amalo fa'amaneta lona lua e fa'alautele atili ai le X-ray e ala i le fegalegaleai o pulus attosecond ma le fasi pepa fou.

ATA. 1 Ata fa'ata'ita'i masini; O lo'o fa'aalia e le fa'ata'ita'iga le avanoa fa'aumiumi (taimi-malosi ata o le electron, lanu meamata), le fa'amatalaga o lo'o iai nei (lanumoana), ma le fa'avevela e maua mai i le fa'aopoopoina muamua (lanu viole). XTCAV, X-band transverse cavity; cVMI, coaxial vave fa'afanua ata faiga; FZP, Fresnel band plate spectrometer

O pulus attosecond uma e fausia mai le pisapisao, o lea e tofu le pulupulu ma mea eseese spectral ma taimi-domain, lea na suʻesuʻeina atili e le au suʻesuʻe. I le tulaga o alaleo, sa latou faaaogaina se fusi o fusi fusi Fresnel spectrometer e fua ai le alaleo o pulses taitasi i eseese tutusa umi undulator, ma iloa ai o nei alaleo tausia waveforms lamolemole e oo lava ina ua uma le amplification lona lua, e faailoa ai o pulus tumau unimodal. I le vaega o le taimi, e fuaina le fa'ai'uga fa'aitu ma fa'ailoa le fa'asologa o le galu o le pulusua. E pei ona faʻaalia i le Ata 1, o loʻo faʻapipiʻi le pulus X-ray ma le paʻu laser infrared circularly polarized. O le photoelectrons ua fa'a'onaina e le pulupulu X-ray o le a maua mai ai fa'ailoga i le itu fa'afeagai ma le fa'aogaina o le laser infrared. Talu ai ona o le eletise eletise o le laser e fesuiaʻi ma le taimi, o le tufatufaina malosi o le photoelectron e fuafua i le taimi o le eletise eletise, ma o le sootaga i le va o le angular mode o le taimi faʻasalalau ma le faʻaogaina o le faʻaogaina o le photoelectron faʻavae. O le tufaina o le malosi o le photoelectron e fuaina i le fa'aogaina o le fa'ata'ita'i fa'afanua fa'ata fa'ata'i fa'atasi. Faʻavae i luga o le tufatufaina ma faʻamatalaga faʻaaliga, o le taimi-domain waveform o attosecond pulses e mafai ona toe fausia. O le ata 2 (a) o lo'o fa'aalia ai le tufatufaina o le umi o le pulupulu, ma le vaeluaga o le 440 as. Mulimuli ane, na faʻaaogaina le masini mataʻituina o le kesi e fua ai le malosi o le pulupulu, ma le faʻasalalau faʻasalalau i le va o le malosi o le pulupulu pito i luga ma le umi o le pulupulu e pei ona faʻaalia i le Ata 2 (b) na fuafuaina. O fetuutuuna'iga e tolu e fetaui ma tulaga eseese e taula'i ai le uila eletise, tulaga fa'afefeteina ma tulaga fa'atuai fa'amaneta. O faʻasalalauga e tolu na maua ai le malosi o le pulupulu masani o le 150, 200, ma le 260 μJ, faʻatasi ai ma le maualuga maualuga o le malosi o le 1.1 TW.

Ata 2. (a) Fa'asoa fa'asologa o le afa-maualuga Fa'ato'a lautele (FWHM) umi o pulus; (b) Fa'ata'ape fa'ata'ape e fetaui ma le maualuga o le malosi ma le umi ole pa'u

E le gata i lea, o le suʻesuʻega foi na matauina mo le taimi muamua le tulaga o le soliton-pei o le superemission i le X-ray band, lea e foliga mai o se faʻapuupuu faʻaauau pea i le taimi o le faʻalauteleina. E mafua mai i se fegalegaleaiga malosi i le va o electrons ma radiation, ma le malosi e vave ona siitia mai le eletise i le ulu o le X-ray pulse ma toe foi i le eletise mai le siʻusiʻu o le pulupulu. E ala i suʻesuʻega loloto o lenei faʻalavelave, e faʻamoemoeina e mafai ona iloa atili le faʻaogaina o pulus X-ray ma le puʻupuʻu umi ma le maualuga maualuga o le malosi e ala i le faʻalauteleina o le faʻalauteleina o le superradiation faʻagasologa ma le faʻaogaina o le faʻapuupuuina o le pulupulu i le soliton-like mode.