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银河娱乐手机版app:上海光源中心自由电子激光团队在x射线自由电子激光振荡器的研究方面取得了重要进展

时间:2021/7/18 9:43:43   作者:   来源:   阅读:5   评论:0
内容摘要:最近,上海光源中心自由电子激光团队在x射线自由电子激光振荡器的研究方面取得了重要进展,并从理论上提出了一种产生涡旋x射线的方法。研究表明,只需调节增益失谐,x射线自由电子激光振荡器的输出就可以从传统的高斯光变为涡旋光。就在今天,相关研究结果以研究公告的形式发表在美国光学学会权威期...
最近,上海光源中心自由电子激光团队在x射线自由电子激光振荡器的研究方面取得了重要进展,并从理论上提出了一种产生涡旋x射线的方法。研究表明,只需调节增益失谐,x射线自由电子激光振荡器的输出就可以从传统的高斯光变为涡旋光。就在今天,相关研究结果以研究公告的形式发表在美国光学学会权威期刊Optics of the Optical Society of America(影响因子11.1)上。这也是第一个x射线自由电子激光物理研究工作发表在期刊上。

涡旋光是一种具有特殊性质的光,其产生、调节和检测一直是光学领域的研究热点。涡旋光已经应用于许多领域,包括数据传输、微观粒子运动操纵和精密测量。涡旋光的产生通常需要一些难以加工的光学器件,如螺旋相位板或全息光栅,这是非常困难的。其中,x射线涡旋光的产生是一个亟待解决的关键问题。自由电子激光器是一种基于粒子加速器的可产生高亮度、短脉冲x射线的先进光源。涡旋光与自由电子激光的结合有望为光子科学提供新的机遇。目前,自由电子激光产生涡旋x射线方案需要一个螺旋振荡器,而且必须工作在调制激光的高次谐波上,这也不容易实现。

为了解决这一问题,研究人员提出了一种在x射线自由电子激光振荡器中产生全相干涡旋光的方法。该方法不需要光学转换元件和螺旋振荡器,只利用增益失谐来控制高阶横向模的增益,从而在传统的x射线自由电子激光振荡器中自然产生涡旋光。根据上海硬X射线自由电子激光装置的模拟结果,该方法可以产生重复频率为1 MHz的单脉冲能量为100微焦耳的涡旋X光束。这是目前产生全相干涡旋x射线的唯一方法,对进一步拓展x射线自由电子激光振荡器的研究和发展新的实验方法具有重要意义。

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