പൂർണ്ണമായും യോജിച്ച സ്വതന്ത്ര ഇലക്‌ട്രോൺ ലേസറിനെക്കുറിച്ചുള്ള പഠനത്തിൽ പുരോഗതി ഉണ്ടായിട്ടുണ്ട്

ചൈനീസ് അക്കാദമി ഓഫ് സയൻസസിൻ്റെ ഫ്രീ ഇലക്‌ട്രോൺ ലേസർ ടീം പൂർണമായും യോജിച്ച സ്വതന്ത്ര ഇലക്‌ട്രോൺ ലേസറുകളുടെ ഗവേഷണത്തിൽ പുരോഗതി കൈവരിച്ചു. ഷാങ്ഹായ് സോഫ്റ്റ് എക്സ്-റേ ഫ്രീ ഇലക്ട്രോൺ ലേസർ ഫെസിലിറ്റിയെ അടിസ്ഥാനമാക്കി, ചൈന നിർദ്ദേശിച്ച എക്കോ ഹാർമോണിക് കാസ്കേഡ് ഫ്രീ ഇലക്ട്രോൺ ലേസറിൻ്റെ പുതിയ സംവിധാനം വിജയകരമായി പരിശോധിച്ചു, കൂടാതെ മികച്ച പ്രകടനത്തോടെയുള്ള മൃദുവായ എക്സ്-റേ കോഹറൻ്റ് റേഡിയേഷൻ ലഭിച്ചു. ഈയിടെ, എക്കോ-എനേബിൾഡ് ഹാർമോണിക് കാസ്‌കേഡ് ഫ്രീ ഇലക്‌ട്രോൺ ലേസറുകളിൽ നിന്നുള്ള കോഹറൻ്റ് ആൻഡ് അൾട്രാ-ഷോർട്ട് സോഫ്റ്റ് എക്‌സ്-റേ പൾസുകൾ എന്ന പേരിൽ ഒപ്റ്റിക്കയിൽ ഫലങ്ങൾ പ്രസിദ്ധീകരിച്ചു.

എക്സ്-റേ ഫ്രീ ഇലക്ട്രോൺ ലേസർ ലോകത്തിലെ ഏറ്റവും നൂതനമായ പ്രകാശ സ്രോതസ്സുകളിൽ ഒന്നാണ്. നിലവിൽ, മിക്ക അന്തർദ്ദേശീയ എക്സ്-റേ ഫ്രീ ഇലക്ട്രോൺ ലേസറുകളും സെൽഫ് ആംപ്ലിഫൈയിംഗ് സ്പോണ്ടേനിയസ് എമിഷൻ മെക്കാനിസത്തെ (SASE) അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ളതാണ്, SASE ന് വളരെ ഉയർന്ന പീക്ക് തെളിച്ചവും ഫെംറ്റോ ലെവൽ അൾട്രാ ഷോർട്ട് പൾസ് വീതിയും മറ്റ് മികച്ച പ്രകടനവുമുണ്ട്, എന്നാൽ SASE വൈബ്രേഷൻ ശബ്ദത്താൽ, അതിൻ്റെ റേഡിയേഷൻ പൾസിൻ്റെ സമന്വയവും സ്ഥിരതയും ഉയർന്നതല്ല, എക്സ്-റേ ബാൻഡ് "ലേസർ" അല്ല. അന്തർദേശീയ സ്വതന്ത്ര ഇലക്ട്രോൺ ലേസർ മേഖലയിലെ ഏറ്റവും പ്രധാനപ്പെട്ട വികസന ദിശകളിലൊന്ന് പരമ്പരാഗത ലേസർ ഗുണനിലവാരത്തോടുകൂടിയ പൂർണ്ണമായി യോജിച്ച എക്സ്-റേ വികിരണം സൃഷ്ടിക്കുക എന്നതാണ്, കൂടാതെ ബാഹ്യ വിത്ത് രഹിത ഇലക്ട്രോൺ ലേസർ ഓപ്പറേറ്റിംഗ് മെക്കാനിസം ഉപയോഗിക്കുക എന്നതാണ് പ്രധാന മാർഗം. എക്സ്റ്റേണൽ സീഡ് ഫ്രീ ഇലക്ട്രോൺ ലേസറിൻ്റെ വികിരണം സീഡ് ലേസറിൻ്റെ സ്വഭാവസവിശേഷതകൾ അവകാശമാക്കുന്നു, കൂടാതെ ബാഹ്യ പമ്പ് ലേസറുമായി പൂർണ്ണമായ സംയോജനം, ഘട്ട നിയന്ത്രണം, കൃത്യമായ സമന്വയം എന്നിവ പോലുള്ള മികച്ച സവിശേഷതകളുണ്ട്. എന്നിരുന്നാലും, സീഡ് ലേസറിൻ്റെ തരംഗദൈർഘ്യത്തിൻ്റെയും പൾസ് വീതിയുടെയും പരിമിതി കാരണം, ബാഹ്യ വിത്ത് രഹിത ഇലക്‌ട്രോൺ ലേസറിൻ്റെ ഹ്രസ്വ തരംഗദൈർഘ്യ കവറേജും പൾസ് നീളം ക്രമീകരിക്കാനുള്ള ശ്രേണിയും പരിമിതമാണ്. എക്‌സ്‌റ്റേണൽ സീഡ് ഫ്രീ ഇലക്‌ട്രോൺ ലേസറിൻ്റെ ഹ്രസ്വ തരംഗദൈർഘ്യമുള്ള കവറേജ് കൂടുതൽ വിപുലീകരിക്കുന്നതിനായി, എക്കോ ഹാർമോണിക് ജനറേഷൻ പോലുള്ള പുതിയ ഫ്രീ ഇലക്‌ട്രോൺ ലേസർ ഓപ്പറേറ്റിംഗ് മോഡുകൾ അടുത്ത കാലത്തായി ലോകത്ത് ശക്തമായി വികസിപ്പിച്ചുകൊണ്ടിരിക്കുന്നു.

എക്‌സ്‌റ്റേണൽ സീഡ് ഫ്രീ ഇലക്‌ട്രോൺ ലേസർ ചൈനയിൽ ഉയർന്ന നേട്ടമുണ്ടാക്കുന്ന ഇലക്‌ട്രോൺ ലേസർ വികസിപ്പിക്കുന്നതിനുള്ള പ്രധാന സാങ്കേതിക മാർഗമാണ്. നിലവിൽ, ചൈനയിലെ നാല് ഉയർന്ന നേട്ടമില്ലാത്ത ഇലക്ട്രോൺ ലേസർ ഉപകരണങ്ങളും ബാഹ്യ വിത്ത് പ്രവർത്തന രീതി സ്വീകരിച്ചു. ഷാങ്ഹായ് ഡീപ് അൾട്രാവയലറ്റ് ഫ്രീ ഇലക്‌ട്രോൺ ലേസർ സൗകര്യവും ഷാങ്ഹായ് സോഫ്റ്റ് എക്‌സ്-റേ ഫ്രീ ഇലക്‌ട്രോൺ ലേസർ സൗകര്യവും അടിസ്ഥാനമാക്കി, ശാസ്ത്രജ്ഞർ തുടർച്ചയായി ആദ്യത്തെ അന്താരാഷ്ട്ര എക്കോ ടൈപ്പ് ഫ്രീ ഇലക്‌ട്രോൺ ലേസർ ലൈറ്റ് ആംപ്ലിഫിക്കേഷനും ആദ്യത്തെ എക്‌സ്ട്രീം അൾട്രാവയലറ്റ് എക്കോ ടൈപ്പ് ഫ്രീ ഇലക്‌ട്രോൺ ലേസർ സാച്ചുറേഷൻ ആംപ്ലിഫിക്കേഷനും കൈവരിച്ചു. ബാഹ്യ വിത്ത് രഹിത ഇലക്‌ട്രോൺ ലേസറിനെ ഹ്രസ്വ തരംഗദൈർഘ്യത്തിലേക്ക് കൂടുതൽ പ്രോത്സാഹിപ്പിക്കുന്നതിനായി, ഗവേഷക സംഘം സ്വതന്ത്രമായി എക്കോ ഹാർമോണിക് കാസ്‌കേഡുള്ള പൂർണ്ണമായ സ്വതന്ത്ര ഇലക്‌ട്രോൺ ലേസറിൻ്റെ ഒരു പുതിയ സംവിധാനം നിർദ്ദേശിച്ചു, ഇത് ഷാങ്ഹായ് സോഫ്റ്റ് എക്‌സ്-റേ ഫ്രീ ഇലക്‌ട്രോൺ ലേസർ ഉപകരണം സ്വീകരിച്ചു. അടിസ്ഥാന സ്കീം, സോഫ്റ്റ് എക്‌സ്-റേ ബാൻഡിൽ തത്വ പരിശോധന മുതൽ ലൈറ്റ് ആംപ്ലിഫിക്കേഷൻ വരെയുള്ള മുഴുവൻ പ്രക്രിയയും പൂർത്തിയാക്കി. പരമ്പരാഗത ബാഹ്യ വിത്ത് തരം റണ്ണിംഗ് മെക്കാനിസവുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ, ഈ സംവിധാനത്തിന് വളരെ മികച്ച സ്പെക്ട്രൽ സ്വഭാവസവിശേഷതകളുണ്ടെന്ന് ഗവേഷണ ഫലങ്ങൾ കാണിക്കുന്നു, അൾട്രാഫാസ്റ്റ് എക്സ്-റേ പൾസ് ഡയഗ്നോസിസ് ടെക്നോളജി (https://doi.org/10.1016) സ്വതന്ത്രമായി വികസിപ്പിക്കുന്ന ഗവേഷകർ സ്വീകരിച്ചതിലൂടെ. /j.fmre.2022.01.027), പൾസ് ലെങ്ത് നിയന്ത്രണത്തിലും അൾട്രാഫാസ്റ്റ് പൾസ് ജനറേഷനിലും ഈ പുതിയ സംവിധാനത്തിൻ്റെ മികച്ച പ്രകടനം കൂടുതലാണ്. പരിശോധിച്ചു. പ്രസക്തമായ ഗവേഷണ ഫലങ്ങൾ സബ്‌നാനോമീറ്റർ ബാൻഡിൽ പൂർണ്ണമായും യോജിച്ച സ്വതന്ത്ര ഇലക്‌ട്രോൺ ലേസറുകൾ സൃഷ്ടിക്കുന്നതിന് സാധ്യമായ ഒരു സാങ്കേതിക മാർഗം നൽകുന്നു, കൂടാതെ എക്സ്-റേ നോൺലീനിയർ ഒപ്റ്റിക്‌സ്, അൾട്രാഫാസ്റ്റ് ഫിസിക്കൽ കെമിസ്ട്രി എന്നീ മേഖലകൾക്ക് അനുയോജ്യമായ ഒരു ഗവേഷണ ഉപകരണം പ്രദാനം ചെയ്യും.

എക്കോ ഹാർമോണിക് കാസ്കേഡ് ഫ്രീ ഇലക്ട്രോൺ ലേസറിന് മികച്ച സ്പെക്ട്രൽ പ്രകടനമുണ്ട്: ഇടത് ചിത്രം പരമ്പരാഗത കാസ്കേഡ് മോഡും വലത് ചിത്രം എക്കോ ഹാർമോണിക് കാസ്കേഡ് മോഡുമാണ്.

എക്‌സ്-റേ പൾസ് ദൈർഘ്യം ക്രമീകരിക്കലും അൾട്രാഫാസ്റ്റ് പൾസ് ജനറേഷനും എക്കോ ഹാർമോണിക് കാസ്‌കേഡ് വഴി മനസ്സിലാക്കാം