పూర్తిగా పొందికైన ఉచిత ఎలక్ట్రాన్ లేజర్ అధ్యయనంలో పురోగతి సాధించబడింది

చైనీస్ అకాడమీ ఆఫ్ సైన్సెస్ యొక్క ఉచిత ఎలక్ట్రాన్ లేజర్ బృందం పూర్తిగా పొందికైన ఉచిత ఎలక్ట్రాన్ లేజర్‌ల పరిశోధనలో పురోగతి సాధించింది. షాంఘై సాఫ్ట్ ఎక్స్-రే ఫ్రీ ఎలక్ట్రాన్ లేజర్ సౌకర్యం ఆధారంగా, చైనా ప్రతిపాదించిన ఎకో హార్మోనిక్ క్యాస్కేడ్ ఫ్రీ ఎలక్ట్రాన్ లేజర్ యొక్క కొత్త విధానం విజయవంతంగా ధృవీకరించబడింది మరియు అద్భుతమైన పనితీరుతో మృదువైన ఎక్స్-రే పొందికైన రేడియేషన్ పొందబడింది. ఇటీవల, ఫలితాలు ఎకో-ఎనేబుల్డ్ హార్మోనిక్ క్యాస్కేడ్ ఉచిత ఎలక్ట్రాన్ లేజర్‌ల నుండి కోహెరెంట్ మరియు అల్ట్రా-షార్ట్ సాఫ్ట్ ఎక్స్-రే పప్పుల శీర్షికతో ఆప్టికలో ప్రచురించబడ్డాయి.

ఎక్స్-రే ఉచిత ఎలక్ట్రాన్ లేజర్ ప్రపంచంలో అత్యంత అధునాతన కాంతి వనరులలో ఒకటి. ప్రస్తుతం, అంతర్జాతీయ ఎక్స్-రే ఉచిత ఎలక్ట్రాన్ లేజర్‌లలో ఎక్కువ భాగం స్వీయ-యాంప్లిఫైయింగ్ ఆకస్మిక ఉద్గార విధానం (SASE) పై ఆధారపడి ఉంటాయి, SASE చాలా ఎక్కువ గరిష్ట ప్రకాశాన్ని కలిగి ఉంది మరియు ఫెమ్టో లెవల్ అల్ట్రా-షార్ట్ పల్స్ వెడల్పు మరియు ఇతర అద్భుతమైన పనితీరును కలిగి ఉంది, కానీ శబ్దం ద్వారా SASE వైబ్రేషన్, దాని రాడియేషన్ పల్స్ యొక్క పొందిత మరియు స్థిరత్వం అధికంగా ఉండదు, ఎక్స్-రే బ్యాండ్ కాదు. అంతర్జాతీయ ఉచిత ఎలక్ట్రాన్ లేజర్ రంగంలో ముఖ్యమైన అభివృద్ధి దిశలలో ఒకటి సాంప్రదాయ లేజర్ నాణ్యతతో పూర్తిగా పొందికైన ఎక్స్-రే రేడియేషన్‌ను ఉత్పత్తి చేయడం మరియు బాహ్య విత్తన ఉచిత ఎలక్ట్రాన్ లేజర్ ఆపరేటింగ్ మెకానిజమ్‌ను ఉపయోగించడం ముఖ్యమైన మార్గం. బాహ్య విత్తన ఉచిత ఎలక్ట్రాన్ లేజర్ యొక్క రేడియేషన్ సీడ్ లేజర్ యొక్క లక్షణాలను వారసత్వంగా పొందుతుంది మరియు పూర్తి పొందిక, దశ నియంత్రణ మరియు బాహ్య పంప్ లేజర్‌తో ఖచ్చితమైన సమకాలీకరణ వంటి అద్భుతమైన లక్షణాలను కలిగి ఉంది. ఏదేమైనా, విత్తన లేజర్ యొక్క తరంగదైర్ఘ్యం మరియు పల్స్ వెడల్పు యొక్క పరిమితి కారణంగా, బాహ్య విత్తన ఉచిత ఎలక్ట్రాన్ లేజర్ యొక్క చిన్న తరంగదైర్ఘ్యం కవరేజ్ మరియు పల్స్ పొడవు సర్దుబాటు పరిధి పరిమితం. బాహ్య సీడ్ ఫ్రీ ఎలక్ట్రాన్ లేజర్ యొక్క చిన్న తరంగదైర్ఘ్యం కవరేజీని మరింత విస్తరించడానికి, ఎకో హార్మోనిక్ జనరేషన్ వంటి కొత్త ఉచిత ఎలక్ట్రాన్ లేజర్ ఆపరేటింగ్ మోడ్‌లు ఇటీవలి సంవత్సరాలలో ప్రపంచంలో తీవ్రంగా అభివృద్ధి చేయబడుతున్నాయి.

చైనాలో అధిక లాభం లేని ఎలక్ట్రాన్ లేజర్‌ను అభివృద్ధి చేయడానికి బాహ్య సీడ్ ఫ్రీ ఎలక్ట్రాన్ లేజర్ ప్రధాన సాంకేతిక మార్గాలలో ఒకటి. ప్రస్తుతం, చైనాలో నాలుగు అధిక లాభం లేని ఎలక్ట్రాన్ లేజర్ పరికరాలు బాహ్య విత్తన ఆపరేషన్ మోడ్‌ను అవలంబించాయి. షాంఘై డీప్ అతినీలలోహిత ఉచిత ఎలక్ట్రాన్ లేజర్ సౌకర్యం మరియు షాంఘై సాఫ్ట్ ఎక్స్-రే ఉచిత ఎలక్ట్రాన్ లేజర్ సౌకర్యం ఆధారంగా, శాస్త్రవేత్తలు మొదటి అంతర్జాతీయ ఎకో టైప్ ఫ్రీ ఎలక్ట్రాన్ లేజర్ లైట్ యాంప్లిఫికేషన్ మరియు మొదటి ఎక్స్‌ట్రీమ్ అల్ట్రావియోలెట్ ఎకో టైప్ ఉచిత ఎలక్ట్రాన్ లేజర్ సంతృప్త యాంప్లిఫికేషన్ వరుసగా సాధించారు. బాహ్య విత్తన రహిత ఎలక్ట్రాన్ లేజర్‌ను చిన్న తరంగదైర్ఘ్యానికి మరింత ప్రోత్సహించడానికి, పరిశోధనా బృందం స్వతంత్రంగా ఎకో హార్మోనిక్ క్యాస్కేడ్‌తో పూర్తిగా పొందికైన ఉచిత ఎలక్ట్రాన్ లేజర్ యొక్క కొత్త యంత్రాంగాన్ని ప్రతిపాదించింది, దీనిని షాంఘై సాఫ్ట్ ఎక్స్-రే ఫ్రీ ఎలక్ట్రాన్ లేజర్ పరికరం ప్రాథమిక పథకం వలె మొత్తం ప్రక్రియను పూర్తి చేసింది. సాంప్రదాయ బాహ్య విత్తన రకం రన్నింగ్ మెకానిజంతో పోల్చితే, ఈ యంత్రాంగం చాలా అద్భుతమైన వర్ణపట లక్షణాలను కలిగి ఉంది, అల్ట్రాఫాస్ట్ ఎక్స్-రే పల్స్ డయాగ్నోసిస్ టెక్నాలజీ (https://doi.org/10.1016/j.fmre.2022.01.027) యొక్క స్వతంత్ర అభివృద్ధి పరిశోధకులను స్వీకరించడం ద్వారా, ఈ కొత్త యంత్రాంగంలో ఉన్న సుపీరియర్ పల్స్ మరియు అల్ట్రాఫ్యూడ్. సంబంధిత పరిశోధన ఫలితాలు సబ్‌నానోమీటర్ బ్యాండ్‌లో పూర్తిగా పొందికైన ఉచిత ఎలక్ట్రాన్ లేజర్‌ల ఉత్పత్తికి సాధ్యమయ్యే సాంకేతిక మార్గాన్ని అందిస్తాయి మరియు ఎక్స్-రే నాన్ లీనియర్ ఆప్టిక్స్ మరియు అల్ట్రాఫాస్ట్ భౌతిక కెమిస్ట్రీ రంగాలకు అనువైన పరిశోధన సాధనాన్ని అందిస్తాయి.

ఎకో హార్మోనిక్ క్యాస్కేడ్ ఉచిత ఎలక్ట్రాన్ లేజర్ అద్భుతమైన స్పెక్ట్రల్ పనితీరును కలిగి ఉంది: ఎడమ చిత్రం సాంప్రదాయిక క్యాస్కేడ్ మోడ్, మరియు కుడి చిత్రం ఎకో హార్మోనిక్ క్యాస్కేడ్ మోడ్

ఎక్స్-రే పల్స్ పొడవు సర్దుబాటు మరియు అల్ట్రాఫాస్ట్ పల్స్ ఉత్పత్తిని ఎకో హార్మోనిక్ క్యాస్కేడ్ ద్వారా గ్రహించవచ్చు