انتهائي الٽراوائلٽ لائٽ ماخذ ٽيڪنالاجي ۾ ترقي

انتهائي الٽراوائليٽ ۾ اڳڀرائيروشني جو ذريعو ٽيڪنالاجي

تازن سالن ۾، انتهائي الٽرا وائلٽ هاءِ هارمونڪ ذريعن اليڪٽران ڊائنامڪس جي ميدان ۾ پنهنجي مضبوط هم آهنگيءَ، مختصر نبض جي مدي ۽ اعليٰ فوٽون توانائي جي ڪري وڏي ڌيان ڇڪايو آهي، ۽ مختلف اسپيڪٽرل ۽ اميجنگ مطالعي ۾ استعمال ڪيا ويا آهن. ٽيڪنالاجي جي ترقي سان، هيروشني جو ذريعووڌيڪ ورجائي فريڪوئنسي، اعلي فوٽون فلڪس، اعلي فوٽوان توانائي ۽ ننڍڙي نبض جي چوٽي ڏانهن ترقي ڪري رهيو آهي. هي پيش رفت نه صرف انتهائي الٽرا وائلٽ لائيٽ ذريعن جي ماپ جي حل کي بهتر بڻائي ٿي، پر مستقبل جي ٽيڪنالاجي ترقي جي رجحانات لاءِ نوان امڪان پڻ فراهم ڪري ٿي. تنهن ڪري، اعليٰ ورهاڱي جي فريڪوئنسي انتهائي الٽرا وائلٽ لائٽ ماخذ جو ڳوڙهو مطالعو ۽ سمجھڻ وڏي اهميت رکي ٿو جديد ٽيڪنالاجي کي ماهر ڪرڻ ۽ لاڳو ڪرڻ لاءِ.

femtosecond ۽ attosecond time اسڪيلن تي اليڪٽران اسپيڪٽرو اسڪوپي جي ماپن لاءِ، ھڪڙي شعاع ۾ ماپيل واقعن جو تعداد اڪثر ناکافي ھوندو آھي، جنھن ڪري گھٽ ريفريڪينسي لائٽ ذريعن کي قابل اعتماد انگ اکر حاصل ڪرڻ لاءِ ڪافي ناھي. ساڳئي وقت، روشني جو ذريعو گهٽ فوٽون فلڪس سان گڏ محدود نمائش واري وقت دوران خوردبيني تصويرن جي سگنل کان شور جي تناسب کي گھٽائي ڇڏيندو. مسلسل ڳولا ۽ تجربن جي ذريعي، محققن جي پيداوار جي اصلاح ۽ ٽرانسميشن ڊيزائن ۾ تمام گهڻيون واڌايون ڪيون آهن تيز ورهاڱي جي تعدد انتهائي الٽرا وائلٽ روشني. جديد اسپيڪٽرل تجزياتي ٽيڪنالاجي کي اعليٰ ورجائي فريڪوئنسي انتهائي الٽرا وائلٽ لائٽ ماخذ سان گڏ استعمال ڪيو ويو آهي مواد جي جوڙجڪ ۽ برقي متحرڪ عمل جي اعليٰ سڌائي جي ماپ حاصل ڪرڻ لاءِ.

انتهائي الٽرا وائلٽ لائيٽ جي ذريعن جي ايپليڪيشنن، جهڙوڪ اينگولر حل ٿيل اليڪٽران اسپيڪٽروڪوپي (ARPES) ماپون، نموني کي روشن ڪرڻ لاء انتهائي الٽرا وائلٽ روشني جي بيم جي ضرورت آهي. نموني جي مٿاڇري تي اليڪٽران انتهائي الٽرا وائلٽ روشني جي مسلسل حالت ڏانهن حوصلا افزائي ڪن ٿا، ۽ فوٽو اليڪٽرانن جي متحرڪ توانائي ۽ اخراج زاويه نموني جي بينڊ ساخت جي معلومات تي مشتمل آهي. اينگل ريزوليوشن فنڪشن سان اليڪٽران اينالائيزر تابڪاري ٿيل فوٽو اليڪٽران حاصل ڪري ٿو ۽ نموني جي ويلنس بينڊ جي ويجهو بينڊ جي جوڙجڪ حاصل ڪري ٿو. گھٽ ورهاست جي فريڪوئنسي لاءِ انتهائي الٽرا وائلٽ لائٽ ماخذ، ڇاڪاڻ ته ان جي واحد نبض ۾ وڏي تعداد ۾ فوٽان شامل آهن، ان ڪري اهو ٿوري وقت ۾ نموني جي مٿاڇري تي فوٽو اليڪٽرانن جي وڏي تعداد کي جوش ۾ آڻيندو، ۽ ڪولمب جو تعامل ان ورهاست کي هڪ سنگين وسيع بڻائيندو. فوٽو اليڪٽران جي متحرڪ توانائي، جنهن کي خلائي چارج اثر سڏيو ويندو آهي. خلائي چارج اثر جي اثر کي گهٽائڻ لاءِ، هر نبض ۾ موجود فوٽو اليڪٽرانن کي گھٽائڻ ضروري آهي جڏهن ته مسلسل ڦوٽان جي وهڪري کي برقرار رکيو وڃي، ان ڪري ضروري آهي ته ان کي هلائڻليزرتيز ورهاڱي جي تعدد سان انتهائي الٽرا وائلٽ روشني جو ذريعو پيدا ڪرڻ لاء اعلي ورجائي فریکوئنسي سان.

گونج وڌائڻ واري گفا ٽيڪنالاجي ميگا هرٽز جي ورهاڱي جي تعدد تي اعلي ترتيب واري هارمونڪس جي نسل کي محسوس ڪري ٿي
60 ميگا هرٽز تائين جي ورهاڱي جي شرح سان انتهائي الٽرا وائلٽ روشني جو سرچشمو حاصل ڪرڻ لاءِ، برطانيه جي برٽش ڪولمبيا يونيورسٽي ۾ جونز ٽيم هڪ فيمٽو سيڪنڊ ريسونانس اينهانسمينٽ ڪيٽي (fsEC) ۾ اعليٰ ترتيب واري هارمونڪ جنريشن کي عملي طريقي سان حاصل ڪرڻ لاءِ. انتهائي الٽرا وائلٽ روشني جو ذريعو ۽ ان کي وقت جي حل ٿيل ڪوئلي حل ٿيل اليڪٽران اسپيڪٽروڪوپي (Tr-ARPES) تجربن تي لاڳو ڪيو. روشني جو ذريعو 8 کان 40 eV جي انرجي رينج ۾ 60 ميگا هرٽز جي ورهاڱي جي شرح تي هڪ هارمونڪ سان 1011 فوٽن نمبرن في سيڪنڊ کان وڌيڪ فوٽون فلڪس پهچائڻ جي قابل آهي. انهن fsEC لاءِ ٻج ماخذ جي طور تي يٽربيئم-ڊاپڊ فائبر ليزر سسٽم استعمال ڪيو، ۽ ڪسٽمائيز ليزر سسٽم ڊيزائن ذريعي نبض جي خاصيتن کي ڪنٽرول ڪيو ويو ته ڪيريئر لفافي آفسيٽ فریکوئنسي (fCEO) شور کي گھٽ ڪرڻ ۽ ايمپليفائر زنجير جي آخر ۾ سٺي نبض ڪمپريشن خاصيتن کي برقرار رکڻ لاءِ. FsEC جي اندر مستحڪم گونج وڌائڻ حاصل ڪرڻ لاءِ، اهي ٽي سروو ڪنٽرول لوپ استعمال ڪن ٿا موٽ ۾ ڪنٽرول لاءِ، جنهن جي نتيجي ۾ آزاديءَ جي ٻن درجن تي فعال استحڪام پيدا ٿئي ٿو: fsEC اندر پلس سائيڪل جو گول ٽرپ ٽائيم ليزر پلس جي دور سان ملندو آهي، ۽ مرحلو شفٽ. پلس لفافي جي حوالي سان برقي فيلڊ ڪيريئر جو (يعني، ڪيريئر لفافي مرحلو، ϕCEO).

ڪريپٽن گيس کي ڪم ڪندڙ گيس طور استعمال ڪندي، تحقيقي ٽيم FsEC ۾ اعليٰ آرڊر هارمونڪس جي نسل حاصل ڪئي. انهن گريفائٽ جي Tr-ARPES ماپون ڪيون ۽ تيز ترميائيشن جو مشاهدو ڪيو ۽ غير حرارتي طور تي پرجوش اليڪٽران جي آباديءَ جي بعد ۾ سست ٻيهر ٺهڻ، ۽ گڏوگڏ غير حرارتي طور تي سڌي طرح پرجوش رياستن جي ڊينامڪس کي فرمي سطح کان مٿي 0.6 eV جي ويجهو. هي روشني جو ذريعو پيچيده مواد جي برقي ساخت جي مطالعي لاء هڪ اهم اوزار مهيا ڪري ٿو. بهرحال، fsEC ۾ اعليٰ آرڊر هارمونڪس جي نسل کي ريفلڪيوٽي، ڊسپريشن معاوضي، گفا جي لمبائي جي ٺيڪ ترتيب ۽ سنڪرونائيزيشن لاڪنگ لاءِ تمام گهڻيون گهرجون هونديون آهن، جيڪي گونج جي وڌايل گفا جي واڌ ويجهه تي تمام گهڻو اثر انداز ٿينديون آهن. ساڳئي وقت، غار جي مرڪزي نقطي تي پلازما جي غير لڪير واري مرحلي جو جواب پڻ هڪ چئلينج آهي. تنهن ڪري، هن وقت، هن قسم جي روشني جو ذريعو مکيه وهڪرو انتهائي الٽراوائلٽ نه بڻجي چڪو آهياعلي harmonic روشني جو ذريعو.