ચાઇનીઝ એકેડેમી ઓફ સાયન્સની ફ્રી ઇલેક્ટ્રોન લેસર ટીમે સંપૂર્ણપણે સુસંગત મુક્ત ઇલેક્ટ્રોન લેસરોના સંશોધનમાં પ્રગતિ કરી છે. શાંઘાઈ સોફ્ટ એક્સ-રે ફ્રી ઇલેક્ટ્રોન લેસર સુવિધાના આધારે, ચીન દ્વારા પ્રસ્તાવિત ઇકો હાર્મોનિક કાસ્કેડ ફ્રી ઇલેક્ટ્રોન લેસરની નવી પદ્ધતિ સફળતાપૂર્વક ચકાસવામાં આવી છે, અને ઉત્તમ પ્રદર્શન સાથે સોફ્ટ એક્સ-રે સુસંગત રેડિયેશન પ્રાપ્ત થયું છે. તાજેતરમાં, પરિણામો ઓપ્ટિકામાં ઇકો-સક્ષમ હાર્મોનિક કાસ્કેડ ફ્રી ઇલેક્ટ્રોન લેસરમાંથી સુસંગત અને અલ્ટ્રા-શોર્ટ સોફ્ટ એક્સ-રે પલ્સ શીર્ષક હેઠળ પ્રકાશિત થયા હતા.
એક્સ-રે ફ્રી ઇલેક્ટ્રોન લેસર એ વિશ્વના સૌથી અદ્યતન પ્રકાશ સ્ત્રોતોમાંનો એક છે. હાલમાં, મોટાભાગના આંતરરાષ્ટ્રીય એક્સ-રે ફ્રી ઇલેક્ટ્રોન લેસરો સ્વ-એમ્પ્લીફાઇંગ સ્પોન્ટેન્સિયલ ઉત્સર્જન મિકેનિઝમ (SASE) પર આધારિત છે, SASE ખૂબ જ ઊંચી પીક બ્રાઇટનેસ અને ફેમ્ટો લેવલ અલ્ટ્રા-શોર્ટ પલ્સ પહોળાઈ અને અન્ય ઉત્તમ પ્રદર્શન ધરાવે છે, પરંતુ અવાજ દ્વારા SASE કંપન, તેના રેડિયેશન પલ્સની સુસંગતતા અને સ્થિરતા ઊંચી નથી, તે એક્સ-રે બેન્ડ "લેસર" નથી. આંતરરાષ્ટ્રીય ફ્રી ઇલેક્ટ્રોન લેસરના ક્ષેત્રમાં સૌથી મહત્વપૂર્ણ વિકાસ દિશાઓમાંની એક પરંપરાગત લેસર ગુણવત્તા સાથે સંપૂર્ણપણે સુસંગત એક્સ-રે રેડિયેશન ઉત્પન્ન કરવાનું છે, અને મહત્વપૂર્ણ રીત એ છે કે બાહ્ય બીજ મુક્ત ઇલેક્ટ્રોન લેસર ઓપરેટિંગ મિકેનિઝમનો ઉપયોગ કરવો. બાહ્ય બીજ મુક્ત ઇલેક્ટ્રોન લેસરનું રેડિયેશન બીજ લેસરની લાક્ષણિકતાઓને વારસામાં મેળવે છે, અને તેમાં સંપૂર્ણ સુસંગતતા, તબક્કા નિયંત્રણ અને બાહ્ય પંપ લેસર સાથે ચોક્કસ સિંક્રનાઇઝેશન જેવી ઉત્તમ લાક્ષણિકતાઓ છે. જો કે, બીજ લેસરની તરંગલંબાઇ અને પલ્સ પહોળાઈની મર્યાદાને કારણે, બાહ્ય બીજ મુક્ત ઇલેક્ટ્રોન લેસરની ટૂંકી તરંગલંબાઇ કવરેજ અને પલ્સ લંબાઈ ગોઠવણ શ્રેણી મર્યાદિત છે. બાહ્ય બીજ મુક્ત ઇલેક્ટ્રોન લેસરના ટૂંકા તરંગલંબાઇ કવરેજને વધુ વિસ્તૃત કરવા માટે, તાજેતરના વર્ષોમાં વિશ્વમાં ઇકો હાર્મોનિક જનરેશન જેવા નવા મુક્ત ઇલેક્ટ્રોન લેસર ઓપરેટિંગ મોડ્સ જોરશોરથી વિકસાવવામાં આવી રહ્યા છે.
ચીનમાં હાઇ ગેઇન ફ્રી ઇલેક્ટ્રોન લેસર વિકસાવવા માટે બાહ્ય બીજ મુક્ત ઇલેક્ટ્રોન લેસર મુખ્ય તકનીકી માર્ગોમાંથી એક છે. હાલમાં, ચીનમાં ચારેય હાઇ ગેઇન ફ્રી ઇલેક્ટ્રોન લેસર ઉપકરણોએ બાહ્ય બીજ સંચાલન મોડ અપનાવ્યો છે. શાંઘાઈ ડીપ અલ્ટ્રાવાયોલેટ ફ્રી ઇલેક્ટ્રોન લેસર ફેસિલિટી અને શાંઘાઈ સોફ્ટ એક્સ-રે ફ્રી ઇલેક્ટ્રોન લેસર ફેસિલિટીના આધારે, વૈજ્ઞાનિકોએ ક્રમિક રીતે પ્રથમ આંતરરાષ્ટ્રીય ઇકો ટાઇપ ફ્રી ઇલેક્ટ્રોન લેસર લાઇટ એમ્પ્લીફિકેશન અને પ્રથમ એક્સ્ટ્રીમ અલ્ટ્રાવાયોલેટ ઇકો ટાઇપ ફ્રી ઇલેક્ટ્રોન લેસર સેચ્યુરેશન એમ્પ્લીફિકેશન પ્રાપ્ત કર્યું છે. બાહ્ય બીજ મુક્ત ઇલેક્ટ્રોન લેસરને ટૂંકી તરંગલંબાઇ સુધી વધુ પ્રોત્સાહન આપવા માટે, સંશોધન ટીમે સ્વતંત્ર રીતે ઇકો હાર્મોનિક કાસ્કેડ સાથે સંપૂર્ણપણે સુસંગત મુક્ત ઇલેક્ટ્રોન લેસરની એક નવી પદ્ધતિનો પ્રસ્તાવ મૂક્યો, જેને શાંઘાઈ સોફ્ટ એક્સ-રે ફ્રી ઇલેક્ટ્રોન લેસર ડિવાઇસ દ્વારા મૂળભૂત યોજના તરીકે અપનાવવામાં આવ્યું, અને સોફ્ટ એક્સ-રે બેન્ડમાં સિદ્ધાંત ચકાસણીથી પ્રકાશ એમ્પ્લીફિકેશન સુધીની સમગ્ર પ્રક્રિયા પૂર્ણ કરી. સંશોધન પરિણામો દર્શાવે છે કે પરંપરાગત બાહ્ય બીજ પ્રકારના રનિંગ મિકેનિઝમની તુલનામાં, આ મિકેનિઝમ ખૂબ જ ઉત્તમ સ્પેક્ટ્રલ લાક્ષણિકતાઓ ધરાવે છે, અલ્ટ્રાફાસ્ટ એક્સ-રે પલ્સ ડાયગ્નોસિસ ટેકનોલોજી (https://doi.org/10.1016/j.fmre.2022.01.027) ના સ્વતંત્ર વિકાસના સંશોધકો દ્વારા અપનાવવામાં આવતા, પલ્સ લંબાઈ નિયંત્રણ અને અલ્ટ્રાફાસ્ટ પલ્સ જનરેશનમાં આ નવી મિકેનિઝમનું શ્રેષ્ઠ પ્રદર્શન વધુ ચકાસાયેલ છે. સંબંધિત સંશોધન પરિણામો સબનેનોમીટર બેન્ડમાં સંપૂર્ણપણે સુસંગત મુક્ત ઇલેક્ટ્રોન લેસરોના ઉત્પાદન માટે એક શક્ય તકનીકી માર્ગ પૂરો પાડે છે, અને એક્સ-રે નોનલાઇનર ઓપ્ટિક્સ અને અલ્ટ્રાફાસ્ટ ભૌતિક રસાયણશાસ્ત્રના ક્ષેત્રો માટે એક આદર્શ સંશોધન સાધન પૂરું પાડશે.
ઇકો હાર્મોનિક કાસ્કેડ ફ્રી ઇલેક્ટ્રોન લેસર ઉત્તમ સ્પેક્ટ્રલ કામગીરી ધરાવે છે: ડાબી છબી પરંપરાગત કાસ્કેડ મોડ છે, અને જમણી છબી ઇકો હાર્મોનિક કાસ્કેડ મોડ છે.
ઇકો હાર્મોનિક કાસ્કેડ દ્વારા એક્સ-રે પલ્સ લંબાઈ ગોઠવણ અને અલ્ટ્રાફાસ્ટ પલ્સ જનરેશન પ્રાપ્ત કરી શકાય છે.
પોસ્ટ સમય: ઓક્ટોબર-૦૮-૨૦૨૩