Fortschrëtter an extrem ultravioletLiichtquell Technologie
An de leschte Joeren hunn extrem ultraviolet héich harmonesch Quelle grouss Opmierksamkeet am Beräich vun der Elektronendynamik ugezunn wéinst hirer staarker Kohärenz, kuerzer Pulsdauer an héijer Photonenenergie, a goufen a verschiddene Spektral- a Bildstudien benotzt.Mat dem Fortschrëtt vun der Technologie, dëstLiichtquellentwéckelt sech a Richtung méi héijer Widderhuelungsfrequenz, méi héije Photonflux, méi héije Photonenenergie a méi kuerzer Pulsbreed.Dëse Fortschrëtt optiméiert net nëmmen d'Miessopléisung vun extremen ultraviolette Liichtquellen, awer bitt och nei Méiglechkeeten fir zukünfteg technologesch Entwécklungstrends.Dofir ass déi am-Déift Studie a Verständnis vun der héijer Widderhuelungsfrequenz extremer ultraviolet Liichtquell vu grousser Bedeitung fir d'Meeschterung an d'Applikatioun vun der moderner Technologie.
Fir Elektronespektroskopiemiessungen op Femtosekonnen- an Attosekonne-Zäitskalaen ass d'Zuel vun den Eventer, déi an engem eenzege Strahl gemooss ginn, dacks net genuch, wat d'Liichtquelle mat niddrege Frequenz net genuch mécht fir zouverlässeg Statistiken ze kréien.Zur selwechter Zäit reduzéiert d'Liichtquell mat nidderegen Photonflux d'Signal-Geräischverhältnis vun der mikroskopescher Imaging während der limitéierter Beliichtungszäit.Duerch kontinuéierlech Exploratioun an Experimenter hunn d'Fuerscher vill Verbesserungen an der Ausbezueleoptimiséierung an der Iwwerdroungsdesign vun héich Wiederholungsfrequenz extrem ultraviolet Liicht gemaach.Déi fortgeschratt Spektralanalysetechnologie kombinéiert mat der héijer Widderhuelungsfrequenz extremer ultraviolet Liichtquell gouf benotzt fir déi héich Präzisiounsmessung vun der Materialstruktur an dem elektroneschen dynamesche Prozess z'erreechen.
Uwendungen vun extremen ultraviolette Liichtquellen, wéi zB Wénkelgeléist Elektronenspektroskopie (ARPES) Miessunge, erfuerderen e Strahl vun extremen ultraviolet Liicht fir d'Probe ze beliichten.D'Elektronen op der Uewerfläch vun der Probe ginn duerch dat extremt ultraviolet Liicht an de kontinuéierleche Staat opgereegt, an d'kinetesch Energie an d'Emissiounswinkel vun de Fotoelektronen enthalen d'Bandstrukturinformatioun vun der Probe.Den Elektronenanalysator mat Wénkelopléisungsfunktioun kritt d'gestrahlte Fotoelektronen a kritt d'Bandstruktur no bei der Valenzband vun der Probe.Fir niddereg Widderhuelungsfrequenz extrem ultraviolet Liichtquell, well säin eenzege Puls eng grouss Zuel vu Photonen enthält, wäert et eng grouss Zuel vu Photoelektronen op der Probefläch a kuerzer Zäit opreegen, an d'Coulomb Interaktioun bréngt eng sérieux Verbreedung vun der Verdeelung. Fotoelektron kinetesch Energie, déi de Raumladungseffekt genannt gëtt.Fir den Afloss vum Raumladungseffekt ze reduzéieren, ass et néideg d'Fotoelektronen, déi an all Puls enthale sinn, ze reduzéieren, wärend de konstante Photonflux behalen, sou datt et noutwendeg ass deLasermat héijer Widderhuelungsfrequenz fir déi extrem ultraviolet Liichtquell mat héijer Widderhuelungsfrequenz ze produzéieren.
Resonanz verstäerkte Kavitéit Technologie realiséiert d'Generatioun vun héijer Uerdnung Harmonie bei MHz Widderhuelungsfrequenz
Fir eng extrem ultraviolet Liichtquell mat enger Widderhuelungsquote vu bis zu 60 MHz ze kréien, huet d'Jones Team vun der University of British Columbia a Groussbritannien eng héich Uerdnung harmonesch Generatioun an enger Femtosecond Resonance Enhancement Cavity (fsEC) gemaach fir eng praktesch z'erreechen. extrem ultraviolet Liichtquell an applizéiert se op Zäit-geléist Wénkel opgeléist Elektronenspektroskopie (Tr-ARPES) Experimenter.D'Liichtquell ass fäeg e Photoneflux vu méi wéi 1011 Photonenzuelen pro Sekonn mat enger eenzeger Harmonie mat enger Widderhuelungsquote vu 60 MHz am Energieberäich vun 8 bis 40 eV ze liwweren.Si hunn en ytterbium-dotéierte Glasfaser-Lasersystem als Somquell fir fsEC benotzt, a kontrolléiert Pulseigenschaften duerch e personaliséierte Lasersystemdesign fir Carrier Enveloppe Offset Frequenz (fCEO) Kaméidi ze minimiséieren a gutt Pulskompressiounseigenschaften um Enn vun der Verstärkerkette ze halen.Fir eng stabil Resonanzverbesserung bannent der fsEC z'erreechen, benotze se dräi Servo-Kontrollschleife fir Feedbackkontrolle, wat zu enger aktiver Stabiliséierung bei zwee Fräiheetsgraden resultéiert: d'Ronnreeszäit vum Puls-Cycling bannent der fsEC entsprécht der Laser-Pulsperiod, an d'Phaseverschiebung vum elektresche Felddréier mat Bezuch op d'Puls-Enveloppe (dh Carrier-Enveloppephase, ϕCEO).
Andeems Dir Krypton Gas als Aarbechtsgas benotzt, huet d'Fuerschungsteam d'Generatioun vu méi héijer Uerdnungsharmonien am fsEC erreecht.Si hunn Tr-ARPES Miessunge vu Grafit gemaach a séier Thermiatioun observéiert a spéider lues Rekombinatioun vun net-thermesch opgereegten Elektronepopulatiounen, souwéi d'Dynamik vun net-thermesch direkt excitéierte Staaten no beim Fermi-Niveau iwwer 0,6 eV.Dës Liichtquell bitt e wichtegt Instrument fir d'elektronesch Struktur vu komplexe Materialien ze studéieren.Wéi och ëmmer, d'Generatioun vun héijer Uerdnungsharmonie am fsEC huet ganz héich Ufuerderunge fir Reflexivitéit, Dispersiounskompensatioun, fein Upassung vun der Kavitéitslängt an der Synchroniséierungssperrung, wat d'Verstäerkungsmultiple vun der Resonanzverstäerkte Kavitéit staark beaflosst.Zur selwechter Zäit ass déi net-linear Phasreaktioun vum Plasma am Brennpunkt vun der Kavitéit och eng Erausfuerderung.Dofir ass de Moment dës Aart vu Liichtquell net den Mainstream extrem Ultraviolet ginnhéich harmonesch Liichtjoer Quell.
Post Zäit: Apr-29-2024