ሙሉ በሙሉ ወጥ በሆነ የኤሌክትሮን ሌዘር ጥናት ሂደት እድገት ታይቷል።

የቻይና ሳይንስ አካዳሚ የፍሪ ኤሌክትሮን ሌዘር ቡድን ሙሉ ለሙሉ ወጥነት ባለው የኤሌክትሮን ሌዘር ምርምር እድገት አሳይቷል። በሻንጋይ Soft X-ray Free Electron Laser Facility ላይ በመመስረት በቻይና የቀረበው አዲሱ የኤኮ ሃርሞኒክ ካስኬድ ነፃ ኤሌክትሮን ሌዘር ዘዴ በተሳካ ሁኔታ የተረጋገጠ ሲሆን እጅግ በጣም ጥሩ አፈጻጸም ያለው ለስላሳ የኤክስሬይ ጨረሮች ተገኝቷል። በቅርቡ፣ ውጤቶቹ በOptica ውስጥ ታትመዋል Coherent and ultra-short soft X-ray pulses from echo-enabled harmonic cascade free electron lasers በሚል ርዕስ።

የኤክስሬይ ነፃ የኤሌክትሮን ሌዘር በዓለም ላይ ካሉ እጅግ የላቁ የብርሃን ምንጮች አንዱ ነው። በአሁኑ ጊዜ አብዛኛዎቹ ዓለም አቀፍ የኤክስሬይ ነፃ የኤሌክትሮን ሌዘር በራስ-አምፕሊፊንግ ድንገተኛ ልቀት ዘዴ (SASE) ላይ የተመሰረቱ ናቸው ፣ SASE በጣም ከፍተኛ ብሩህነት እና femto ደረጃ እጅግ በጣም አጭር የልብ ምት ስፋት እና ሌሎች በጣም ጥሩ አፈፃፀም አለው ፣ ግን የ SASE ንዝረት በጩኸት ፣ የጨረራ ምት ቅንጅት እና መረጋጋት ከፍተኛ አይደለም ፣ ኤክስሬይ ባንድ አይደለም ። በአለም አቀፍ የኤሌክትሮን ሌዘር መስክ ውስጥ በጣም አስፈላጊ ከሆኑት የልማት አቅጣጫዎች አንዱ ሙሉ ለሙሉ ወጥ የሆነ የኤክስሬይ ጨረር ከተለመደው የጨረር ጥራት ጋር ማመንጨት ሲሆን ዋናው መንገድ የውጭ ዘር ነፃ ኤሌክትሮን ሌዘር ኦፕሬቲንግ ዘዴን መጠቀም ነው. የውጫዊ ዘር ነፃ የኤሌክትሮን ሌዘር ጨረር የዘር ሌዘርን ባህሪያት ይወርሳል, እና እንደ ሙሉ ቅንጅት, የደረጃ ቁጥጥር እና ከውጪው የፓምፕ ሌዘር ጋር ትክክለኛ ማመሳሰል ያሉ በጣም ጥሩ ባህሪያት አሉት. ነገር ግን በዘር ሌዘር የሞገድ ርዝመት እና የልብ ምት ስፋት ውስንነት ምክንያት የውጪው ዘር ነፃ ኤሌክትሮን ሌዘር አጭር የሞገድ ሽፋን እና የልብ ምት ርዝመት ማስተካከያ ክልል ውስን ነው። የውጭ ዘር ነፃ የኤሌክትሮን ሌዘር አጭር የሞገድ ርዝመት ሽፋን የበለጠ ለማስፋት፣ ከቅርብ ዓመታት ወዲህ በአለም ላይ አዳዲስ ነፃ የኤሌክትሮን ሌዘር ኦፕሬቲንግ ዘዴዎች እንደ ኢኮ ሃርሞኒክ ትውልድ በስፋት እየተዘጋጁ ናቸው።

የውጭ ዘር ነፃ ኤሌክትሮን ሌዘር በቻይና ከፍተኛ ትርፍ ነፃ የኤሌክትሮን ሌዘር ለማዳበር ከዋና ዋና የቴክኒክ መንገዶች አንዱ ነው። በአሁኑ ጊዜ በቻይና ውስጥ ያሉት አራቱም ከፍተኛ ትርፍ ነፃ የኤሌክትሮን ሌዘር መሳሪያዎች የውጭ ዘር ኦፕሬሽን ሁነታን ወስደዋል። በሻንጋይ ጥልቅ አልትራቫዮሌት ነፃ ኤሌክትሮን ሌዘር ፋሲሊቲ እና የሻንጋይ Soft Soft X-ray Free Electron Laser Facility ላይ በመመስረት ሳይንቲስቶች የመጀመሪያውን አለም አቀፍ የኢኮ አይነት ነፃ የኤሌክትሮን ሌዘር ብርሃን ማጉላት እና የመጀመሪያውን ጽንፍ የአልትራቫዮሌት ኢኮ አይነት ነፃ ኤሌክትሮን ሌዘር ሙሌት ማጉላትን በተሳካ ሁኔታ ማሳካት ችለዋል። የውጭ ዘር ነፃ የኤሌክትሮን ሌዘርን ወደ አጭር የሞገድ ርዝመት የበለጠ ለማስተዋወቅ ፣የተመራማሪው ቡድን ራሱን ችሎ ሙሉ በሙሉ ወጥ የሆነ የኤሌክትሮን ሌዘር ከ echo harmonic cascade ጋር አዲስ ዘዴን አቅርቧል ፣ይህም በሻንጋይ ሶፍት ኤክስ ሬይ ነፃ የኤሌክትሮን ሌዘር መሳሪያ እንደ መሰረታዊ መርሃ ግብር የተቀበለ እና አጠቃላይ ሂደቱን ከመርህ ማረጋገጫ እስከ ብርሃን ማጉላት ለስላሳ የኤክስሬይ ባንድ። የምርምር ውጤቶቹ እንደሚያሳዩት ከባህላዊው የውጭ ዘር ዓይነት ሩጫ ዘዴ ጋር ሲነፃፀር ይህ ዘዴ እጅግ በጣም ጥሩ የእይታ ባህሪዎች አሉት ፣ የ ultrafast ኤክስ-ሬይ የልብ ምት ምርመራ ቴክኖሎጂ (https://doi.org/10.1016/j.fmre.2022.01.027) ፣ የዚህ አዲስ ዘዴ የላቀ አፈፃፀም በ ultrafast ርዝመት ቁጥጥር እና በ ultrafast pulse ርዝመት ቁጥጥር ነው ። አግባብነት ያለው የምርምር ውጤቶች በንዑስ ኖሜትር ባንድ ውስጥ ሙሉ ለሙሉ ወጥነት ያለው የኤሌክትሮን ሌዘር ለማመንጨት የሚያስችል ቴክኒካል መንገድ ያቀርባል እና ለኤክስ ሬይ መስመር አልባ ኦፕቲክስ እና ለአልትራፋስት ፊዚካል ኬሚስትሪ ጥሩ የምርምር መሳሪያ ያቀርባል።

የኢኮ ሃርሞኒክ ካስኬድ ነፃ ኤሌክትሮን ሌዘር እጅግ በጣም ጥሩ የእይታ አፈፃፀም አለው፡ የግራ ምስል የተለመደው የካስኬድ ሁነታ ነው፣ ​​እና ትክክለኛው ምስል የ echo harmonic cascade mode ነው።

የኤክስሬይ የልብ ምት ርዝመት ማስተካከያ እና የ ultrafast pulse ትውልድ በ echo harmonic cascade እውን ሊሆን ይችላል