X射线自由电子激光振荡器研究获进展
- 2021年07月20日 08:36:56来源：上海高等研究院点击：6906
【化工仪器网 项目成果】导读：上海光源科学中心自由电子激光团队在X射线自由电子激光振荡器研究方面取得重要进展，理论提出了一种产生涡旋X光的方法。研究表明，仅仅通过增益失谐的调节，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。7月17日，相关研究成果以Generating X-rays with orbital angular momentum in a free-electron laser oscillator为题，以研究快报的形式，发表在Optica上。
涡旋光是特殊性质的光，其产生、调控和探测是光学领域的研究热点。涡旋光已应用于数据传输、操纵微观粒子运动和精密测量等领域。涡旋光的产生通常需要螺旋相位板或全息光栅等难以加工的光学器件，非常不易，尤其是X射线涡旋光的产生是亟待解决的关键问题。自由电子激光是一种基于粒子加速器的先进光源，可以产生高亮度，短脉冲的X射线，涡旋光与自由电子激光结合有望为光子科学提供新的机遇。当前，自由电子激光产生涡旋X光的方案需要螺旋波荡器，且要工作在调制激光的高次谐波上，也不易实现。
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。该方法无须光学转换元件和螺旋波荡器，仅仅利用了增益失谐来控制高阶横向模式的增益，从而在传统X射线自由电子激光振荡器中自然地产生涡旋光。基于上海硬X射线自由电子激光装置的模拟结果显示，该方法能在1兆赫兹重复频率下产生单个脉冲能量为100微焦的涡旋X光束。这是目前全相干涡旋X光的产生方案，对于进一步拓展X射线自由电子激光振荡器研究、开发新的实验方法有重要意义。
2008年，X射线自由电子激光振荡器概念提出以来，上海光源中心自由电子激光团队已在X射线自由电子激光振荡器研究方面取得进展：提出了X射线自由电子激光振荡器的谐波运行模式(Physical Review Letters, 108, 034802)，在该模式下，中等能量电子束团可以驱动X射线自由电子激光振荡器，降低了对电子束能量的要求(2012年)；提出了增益光导型X射线自由电子激光振荡器(Applied Physics Letters, 113, 061106)，在没有聚焦元件状态下，增益自聚焦效应可以维持X射线自由电子激光振荡器的横向模式，而输出效率和稳定性不受影响(2018年)。
研究工作得到国家自然科学基金重点项目、国家重点研发计划、中科院和上海市的支持。
关注本网官方微信 随时阅读专业资讯
- 1174.5万 南京农业大学采购干燥箱、摇床等实验室仪器 2024-03-25 08:54:51
- 近日，南京农业大学就“国家大豆生物育种产教融合创新平台大豆高通量基因挖掘平台（分包3）”项目发布公开招标公告，预算金额为1174.5万元。
- 预算282万 福建医科大学采购成像分析系统等设备 2024-01-26 11:05:23
- 近日，福建医科大学就“福建医科大学成像分析系统等设备采购项目(二次)”发布公开招标公告，预算金额为282.551万元。
- 预算51.8万 福建省环境科学研究院采购土壤干燥箱等 2024-01-04 08:54:32
- 近日，福建省环境科学研究院就“重点实验室仪器设备采购项目(二次)”发布公开招标公告，预算金额为51.8万元。
- 829万 黑龙江省疾控中心采购分光光度计、离子计、离心机等仪器 2023-12-29 14:24:21
- 近日，黑龙江省疾病预防控制中心就“基本公共卫生地方病仪器设备采购项目”发布公开招标公告，预算金额为829.9万元。
- 预算237万 广东轻工职业技术学院采购离心机等 2023-12-12 08:41:40
- 近日，广东轻工职业技术学院就“(新建)水污染治理与控制中心”项目发布公开招标公告，预算金额为237.072万元。
版权与免责声明
- 凡本网注明“来源：化工仪器网”的所有作品，均为浙江兴旺宝明通网络有限公司-化工仪器网合法拥有版权或有权使用的作品，未经本网授权不得转载、摘编或利用其它方式使用上述作品。已经本网授权使用作品的，应在授权范围内使用，并注明“来源：化工仪器网”。违反上述声明者，本网将追究其相关法律责任。
- 本网转载并注明自其它来源（非化工仪器网）的作品，目的在于传递更多信息，并不代表本网赞同其观点或和对其真实性负责，不承担此类作品侵权行为的直接责任及连带责任。其他媒体、网站或个人从本网转载时，必须保留本网注明的作品第一来源，并自负版权等法律责任。
- 如涉及作品内容、版权等问题，请在作品发表之日起一周内与本网联系，否则视为放弃相关权利。
