高周波極端紫外線光源

高周波極端紫外線光源

後圧縮技術と2色フィールドを組み合わせることで、高光束極端紫外線光源が生成される。
Tr-ARPESアプリケーションでは、駆動光の波長を短くし、ガスの電離確率を高めることが、高フラックスおよび高次高調波を得るための効果的な手段です。シングルパス高繰り返し周波数で高次高調波を生成するプロセスでは、基本的に周波数逓倍法または三逓倍法を採用することで、高次高調波の生成効率を高めます。ポストパルス圧縮の助けを借りて、より短いパルス駆動光を使用することで、高次高調波生成に必要なピーク電力密度を達成しやすくなり、より長いパルス駆動よりも高い生成効率が得られます。

二重格子モノクロメータはパルス前方傾斜補償を実現する
モノクロメータに単一の回折素子を使用すると、光学回折格子は、超短パルスのビーム内で径方向に経路を傾斜させるもので、パルス前方傾斜とも呼ばれ、結果として時間伸縮が生じます。回折次数mにおける回折波長λの回折スポットの合計時間差はNmλです。ここで、Nは照射される格子線の総数です。2つ目の回折素子を追加することで、傾斜したパルス前面を復元でき、時間遅延補償機能を備えたモノクロメータが得られます。また、2つのモノクロメータ部品間の光路を調整することで、格子パルスシェーパをカスタマイズし、高次高調波放射の固有の分散を正確に補償できます。時間遅延補償設計を使用して、Lucchiniらは、パルス幅5 fsの超短単色極端紫外線パルスを生成および特性評価する可能性を実証しました。
欧州極端光施設（ELE-Alps）のCsizmadia研究チームは、高繰り返し周波数、高次高調波ビームラインにおいて、二重格子時間遅延補償モノクロメータを用いて極端紫外線（EUV）のスペクトルとパルス変調を実現した。彼らは駆動装置を用いて高次高調波を生成した。レーザ100kHzの繰り返し周波数で、4fsの極端紫外線パルス幅を達成しました。この研究は、ELI-ALPS施設における時間分解その場検出実験の新たな可能性を切り開きます。

高繰り返し周波数極端紫外線光源は、電子ダイナミクスの研究に広く利用されており、アト秒分光法や顕微イメージングの分野で幅広い応用の可能性を示しています。科学技術の継続的な進歩と革新により、高繰り返し周波数極端紫外線光源は、光源高繰り返し周波数、高光子束、高光子エネルギー、および短パルス幅の方向に進んでいます。今後、高繰り返し周波数極端紫外光源の研究を継続することで、電子力学などの研究分野への応用がさらに促進されます。同時に、高繰り返し周波数極端紫外光源の最適化と制御技術、および角度分解能光電子分光法などの実験技術への応用も、将来の研究の焦点となります。さらに、高繰り返し周波数極端紫外光源に基づく時間分解アト秒過渡吸収分光技術とリアルタイム顕微イメージング技術も、将来的に高精度のアト秒時間分解およびナノ空間分解イメージングを実現するために、さらに研究、開発、応用されることが期待されます。