Sam Jarman tərəfindən , Phys.org

Sadie Harley tərəfindən redaktə edilib , Robert Egan tərəfindən nəzərdən keçirilib

 Redaktorların qeydləri

 GIST

Tercih edilən mənbə kimi əlavə edin

Sərbəst elektron lazerinə stabilləşdirici əlavələr onun səkkiz saatdan çox fasiləsiz işləməsinə imkan verir. Müəllif: Finn Kohrell və başqaları.

Tədqiqatçılar ilk dəfə olaraq lazer-plazma sürətləndiricisinin sərbəst elektron lazeri səkkiz saatdan çox etibarlı şəkildə idarə edə biləcəyini nümayiş etdiriblər. ” Fiziki İcmal Sürətləndiriciləri və Şüaları” jurnalında dərc olunmuş bu nəticə, Lourens Berkli Milli Laboratoriyasında Finn Korellin rəhbərlik etdiyi bir qrup tərəfindən Texasda yerləşən Tau Systems şirkəti ilə əməkdaşlıqda əldə edilib və tezliklə texnologiyanı sənayedə və tədqiqatlarda geniş tətbiq sahələri üçün daha əlçatan edə bilər.

Qaçılmaz səs-küy

Sərbəst elektron lazerləri (FEL), əksər hallarda ultrabənövşəyi-rentgen şüaları diapazonunda intensiv, koherent işıq impulsları yaradır. Bu, yüksək enerjili elektron dəstələrinin bir undulyator vasitəsilə göndərilməsini əhatə edir: elektronları irəli-geri sürətləndirmək üçün maqnit sahəsini alternativ şəkildə dəyişdirən və onların getdikcə daha parlaq və koherent şüalanma yaymasına səbəb olan bir cihaz.

Tədqiqatçılar bu şüalanmanı lazer işığı kimi istifadə etməklə maddəni atom miqyasında araşdıra və real vaxt rejimində ultra sürətli prosesləri qeydə ala bilərlər ki, bu da onu geniş tətbiq sahələri üçün əvəzsiz edir.

Lakin bu prinsipin nisbi sadəliyinə baxmayaraq, bugünkü FEL imkanları çox böyükdür: məsələn, Avropa X-şüalı Sərbəst Elektron Lazeri 3,4 kilometrlik xətti sürətləndiricinin sonunda yerləşir. Tədqiqat və sənayedəki bir çox qrup üçün bu ölçü tələbi texnologiyanı indiyə qədər son dərəcə əlçatmaz hala gətirib.

Lazer plazma sürətləndiriciləri (LPA) cəlbedici alternativ təklif edir. Plazma hədəfinə intensiv lazer impulsları atmaqla, elektronları cəmi bir neçə santimetr ərzində işıq sürətinə yaxın sürətləndirə bilən güclü sahələr yaradırlar.

Lakin, indiyə qədər LPA ilə idarə olunan elektron şüaları lazer fokusunda, impuls enerjisində və müddətində dalğalanmaları məhdudlaşdıra bilməyib. Bu, lazer çəkilişləri arasında əhəmiyyətli qeyri-sabitlik yaradır və istifadəçilərin uzunmüddətli istifadə zamanı dəqiq nəticələr əldə etməsini olduqca çətinləşdirir.

Əlavələri sabitləşdirir

Bu çətinliklərin öhdəsindən gəlmək üçün Korell komandası Berkeley Laboratoriyasının BELLA mərkəzindəki Yüz Terawatt Undulator şüa xəttinə beş aktiv stabilizasiya sistemini inteqrasiya etdi. Bunlara sürücü lazerinin eninə və uzununa fokus mövqeyinə, eləcə də impuls enerjisinə və müddətinə real vaxt düzəlişləri daxil idi.

Bu düzəlişlərə əlavə olaraq, tədqiqatçılar həmçinin aşağı güclü “xəyal” şüasını da tətbiq etdilər: əsas şüanın birbaşa monitorinqi üçün görünməyən incə dalğalanmaları aşkar edə bilən əsas sürücü şüasının surəti.

Bu əlavələrlə LPA, saniyədə 1000 dəstə sürətlə 10 saatdan çox müddətdə son dərəcə sabit 100 MeV elektron dəstəsi ardıcıllığı təmin edə bildi. Bu , görünən diapazon daxilində 420 nm dalğa uzunluğunda səkkiz saatdan çox fasiləsiz FEL işləməsinə imkan verdi.

FEL əməliyyatı üçün bir mərhələ

İndiyə qədər topladıqları məlumatlara əsasən, Korell komandası indi idarəetmə sistemlərini daha da təkmilləşdirməyi hədəfləyəcək. Onların növbəti hədəfi 500 MeV- də işləməkdir ki, bu da FEL çıxışını 20 ilə 30 nm arasında artıracaq və elektromaqnit spektrində ultrabənövşəyi və rentgen şüaları arasındakı sərhədi keçəcək.

Ümumilikdə, onların nailiyyəti yeni nəsil işıq mənbələrinin inkişafında yeni bir fəsil açır və elm və sənayedə daha geniş istifadəçi dairəsinin kompakt, əlverişli koherent ultrabənövşəyi və rentgen işığı mənbələrini əldə etməsinə kömək edə bilər.

Müəllifimiz Sam Jarman tərəfindən sizin üçün yazılmış, Sadie Harley tərəfindən redaktə edilmiş və Robert Egan tərəfindən faktlar yoxlanılmış və nəzərdən keçirilmiş bu məqalə diqqətli insan əməyinin nəticəsidir. Müstəqil elmi jurnalistikanı yaşatmaq üçün sizin kimi oxuculara güvənirik. Bu reportaj sizin üçün vacibdirsə, xahiş edirik ianə etməyi düşünün (xüsusilə aylıq). Təşəkkür olaraq reklamsız hesab əldə edəcəksiniz .

Daha çox məlumat

F. Kohrell və digərləri, Lazer-plazma sürətləndiricisi ilə idarə olunan sərbəst elektron lazerin 8 saatdan çox fasiləsiz işləməsi, Fiziki İcmal Sürətləndiriciləri və Şüaları (2026). DOI: 10.1103/z2d3-bhyt