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描述超短和相干脉冲VUV三角洲存储戒指

三角洲是一个1.5 GeV同步光源由你多特蒙德大学的内部和外部用户以及加速器研究物理学。同步加速器辐射的脉冲持续时间是由典型的一些长度在电子储存环的几个10 ps 100 ps(应用)。在小说《x射线自由电子激光(费尔斯),脉冲得到10 fs,但截至目前,只有四个单用户设备在操作约50同步光源同时服务多个用户。因此值得调查的方法来扩展这些传统光源的功能对短脉冲持续时间。

CHG原理与激光能量调制波纹机,micro-bunching磁诈骗和相干的激光谐波发射第二个波纹机

图1:原理与激光能量调制(CHG ?E / E和z单位激光波长λ)的波动器(调制器),在磁诈骗micro-bunching,相干的激光谐波发射第二个波纹机(散热器)[3]。

相干谐波发生(CHG)是一种方法产生相干辐射的脉冲长度短于1000倍电子群。在这里,一个飞秒激光脉冲与群co-propagates通过波纹机(“调制器”,见图1),与交变磁场的磁结构。激光电子的相互作用会导致周期性能量调制在很短的“切片”的中心。在随后的偶极磁铁(“诈骗”)电子的能量依赖性的路径长度调制的能量转换成周期性变化的电荷密度(“micro-bunching”)。在第二个波纹机(“散热器”),micro-bunches产生相干和超短激光波长的辐射谐波,这比非相干辐射脉冲更强烈的其他电子群。

CHG方法在1984年首次演示了在存储环配电网在法国[1],后来应用于其他地方。自2011年以来,CHG测试和进一步发展在三角洲短脉冲设备图2所示。

短脉冲设施三角洲组成一个激光系统,beamline提单3诊断beamline提单4、软x射线beamline提单5和5太赫兹beamline提单

图2:短脉冲设施三角洲组成一个激光系统,beamline提单3发送激光脉冲波动器U250,诊断beamline提单4的软x射线beamline提单5用于pump-probe实验,和太赫兹beamline提单5 [3]. .

在三角洲,CHG脉冲产生的速度1 kHz,即Ti的重复率:蓝宝石激光系统使用。革命以来频率存储环的一个群115.2周长为2.6 MHz,每个CHG脉冲紧随其后的是大约2600非相干脉冲及其快速检测需要一个内在的探测器,如光电二极管或封闭的设备。成像是重要的几个特征的任务,如确定CHG脉冲的角分布,记录singleshot光谱,或(如下所示)图像干扰模式所产生的这种类型的辐射。为此,fast-gated图像增强CCD相机的最小门时间2 ns[4]安装(iStar DH334T-18U-E3从和或技术)。

双缝干涉实验中干涉条纹CHG辐射

图3:干涉条纹CHG辐射的双缝干涉实验[5]。

图3显示了干涉图样由CHG辐射穿过两个狭缝。

横向相干长度是通过记录下这些模式变化的狭缝分离[5]。至于时间相干长度,两个方法了。首先,双缝干涉实验中被修改后,将可移动的玻璃楔形每个缝隙,因此引入延迟之间的光从两个狭缝。延迟超过相干长度导致干涉图样消失,如图4所示[5]。

第二种方法涉及到迈克耳孙干涉仪获得相似的结果,即时间相干长度约34 fs CHG辐射和10 fs语无伦次波纹机辐射过滤背景抑制所需窄带镜子。如果没有这些镜子,CHG的结果将是相同的,而非相干辐射的相干长度更短。

干涉条纹的可见度CHG辐射和自发辐射波纹机的双缝干涉实验的功能之间的延迟光从两个狭缝

图4:干涉条纹的可见度CHG辐射(左)和自发辐射波动器(右)在双缝干涉实验中两个狭缝光之间的延迟函数[5]。

这里描述的CHG表征实验是通过使用fast-gated ICCD相机。在200纳米波长一样短,这些相机容易工件从紫外线辐射到达相机传感器。在目前的情况下,这种效应被成功抑制使用IntelligateTM选项同时盖茨光电阴极和微通道板[6]。

引用

  1. b .吉拉德et al .,。启。53,2405 (1984)
  2. s汗et al .,同步辐射新闻26(3)、29日(2013年)。
  3. ]美国汗et al ., Proc. Int。部分。Accel。2015年相依IPAC,里士满,弗吉尼亚州,美国
  4. 和或iStar 334规范表,www.www.awr-tech.com。
  5. m·哈克博士论文,2015年你多特蒙德。
  6. 和或iStar ICCD小册子,www.www.awr-tech.com。

美国汗1,f·h·Bahnsen1,m . Bolsinger1,美国Hilbrich1先生,搪磨机1,h·哈克1、2先生,哈克1,m . Jebramcik1,麦1der海德迈耶,再见1‘,r·莫洛1,h·拉斯特1,g . Shayeganrad1,p . Ungelenk1(2015年7月)

1中心的皮毛Synchrotronstrahlung(δ),德国多特蒙德科技大学
2现在在德国Elektronen-Synchotron(谜底),德国Zeuthen中

联系

博士教授Shaukat汗
中心的皮毛Synchrotronstrahlung(δ)
多特蒙德技术大学
Maria-Goeppert-Mayer-Straße 2
44227年多特蒙德
德国

电话:+ 44 (231)755 - 5399
电子邮件:shaukat.khan@tu-dortmund.de
网络:www.delta.tu-dortmund.de

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