Cientistas do Instituto de Pesquisa Avançada de Xangai (SARI) da Academia Chinesa de Ciências propuseram e validaram uma nova abordagem para caracterização de disparo único de pulsos de laser ultracurtos de elétrons livres com base em interferometria espectral auto-referenciada. Sua abordagem inovadora, publicada em Physical Review Letters , oferece uma solução promissora para os desafios dos experimentos científicos ultrarrápidos.



Pulsos de luz de attosegundos podem ser usados ​​para observar e manipular o movimento eletrônico em átomos e moléculas, ajudando assim os cientistas a obter uma compreensão mais profunda das reações químicas, estruturas eletrônicas e dinâmica molecular. A caracterização espectrotemporal completa de lasers de elétrons livres de raios X de attossegundos é de grande importância para experimentos científicos ultrarrápidos. No entanto, a caracterização precisa desses pulsos tem sido um grande gargalo na aplicação de lasers de elétrons livres de raios X de attossegundos.

Liderados pelo Prof. Feng Chao, os pesquisadores propuseram uma abordagem usando o efeito de extração de frequência como forma de induzir o cisalhamento espectral. Esta abordagem permite a geração do pulso de radiação ultrarrápido e do pulso de referência a partir do mesmo feixe de elétrons, possibilitando a interferometria espectral auto-referenciada do pulso de radiação.

Com a ajuda dos parâmetros da instalação de laser de elétrons livres de raios X suaves de Xangai, os pesquisadores demonstraram que esta abordagem pode reconstruir com precisão a informação espectrotemporal completa dos pulsos de raios X de attossegundos, com uma taxa de erro de reconstrução inferior a 6%.

Em comparação com os métodos tradicionais de caracterização de pulso ultrarrápido em instalações de laser de elétrons livres, esta abordagem tem várias vantagens. Ele emprega equipamento simples, mas alcança alta eficiência de diagnóstico em medições em tempo real e de disparo único,

Simultaneamente, fornece informações espectrotemporais completas e maior precisão diagnóstica para pulsos de radiação mais curtos. Essas vantagens apresentam uma abordagem de diagnóstico única para otimizar e ajustar lasers de elétrons livres de raios X ultrarrápidos e futuros experimentos científicos de attossegundos baseados em lasers de elétrons livres de raios X.

Este estudo marca um avanço significativo no diagnóstico de alta precisão em tempo real para pulsos de laser de elétrons livres de attossegundos.

Mais informações: Yaozong Xiao et al, Interferometria espectral auto-referenciada para caracterização de disparo único de pulsos de laser ultracurtos de elétrons livres, Cartas de revisão física (2023). DOI:10.1103/PhysRevLett.131.205002
Informações do diário: Cartas de revisão física

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