Wspólnotowy Serwis Informacyjny Badan i Rozwoju - CORDIS

ERC

PECS Wynik w skrócie

Project ID: 240460
Źródło dofinansowania: FP7-IDEAS-ERC
Kraj: Niemcy

Rekordowa wydajność źródeł światła dla skrajnego ultrafioletu

Promieniowanie w zakresie skrajnego ultrafioletu (EUV) o wysokiej jasności jest warunkiem wstępnym nowych osiągnięć w dziedzinie spektroskopii fotoelektronów, obrazowania Słońca i litografii. Finansowani przez UE naukowcy przedstawili przełomowe osiągnięcia w zakresie laserów, umożliwiające wyprowadzanie EUV z laboratorium na rynek.
Rekordowa wydajność źródeł światła dla skrajnego ultrafioletu
Rozdzielczość czasowa stanowi klucz do badań dynamiki elektronów w czasie rzeczywistym. Pojawienie się laserów o ultrakrótkim impulsie po raz pierwszy umożliwiło naukowcom zajmującym się ultraszybkimi laserami uchwycenie momentów w czasie podczas badania i kontrolowania złożonych procesów zachodzących w naturze w skali attosekundowej.

Jedną z metod wytwarzania attosekundowych impulsów światła jest skupienie ekstremalnie silnego lasera impulsowego na zespole atomów gazu szlachetnego. Pod wpływem silnego pola elektrycznego wiązki światła wysokiej harmonicznej wolne elektrony i jony macierzyste zderzają się i ponownie łączą, generując attosekundowe błyski, które mogą znajdować się w zakresie EUV.

Chociaż generowanie wysokich harmonicznych (HHG) zapewnia spójne źródło promieniowania EUV, do uzyskania szczytowych natężeń niezbędnych do jonizacji docelowego gazu wykorzystywano dotąd wzmocnione układy laserowe o wysokiej energii i niskiej powtarzalności. Niska sprawność przekształcania uzyskiwana w procesie w połączeniu z niską powtarzalnością uzyskiwaną dla wzmacniacza skutkowała niskimi średnimi mocami wytwarzania EUV.

W ramach projektu PECS (Powerful and efficient EUV coherent light sources) naukowcom udało się osiągnąć radykalną poprawę sprawności przekształcania mocy średniej, przy jednoczesnym zmniejszeniu kosztu i rozmiaru układu.

W początkowej fazie badań zespół pracował nad projektem włókien o dużej powierzchni modu, przeprowadzając doświadczenia weryfikujące dla spójnych impulsów femtosekundowych i przygotowując komorę wysokich harmonicznych odpowiednią dla średnich mocy przekraczających 100 µW.

Następnie naukowcy skupili się przede wszystkim na zrozumieniu niestabilności modów we wzmacniaczach światłowodowych o wysokiej mocy, przestrzennie rozdzielonego wzmacniania ultrakrótkich impulsów laserowych i wytwarzania EUV w skali attosekundowej. Uzyskano również nową wiedzę na temat oddziaływań pomiędzy laserem o dużej mocy średniej a wzmacniaczami parametrycznymi.

Na podstawie badań teoretycznych i prac doświadczalnych członkowie projektu ogłosili powstanie najsilniejszego na świecie optycznego systemu parametrycznego wzmacniania impulsu zwężonego. Ten wyjątkowy system radykalnie zwiększył sprawność HHG, umożliwiając generowanie przestrzennie rozdzielonych impulsów z szybkością powtarzania aż do 1 MHz. Ta wielkość jest co najmniej 200 wyższa od wielkości opisanych w literaturze.

Idealne spójne źródło światła o dużej intensywności będące rezultatem projektu PECS ma ogromne znaczenie dla zastosowań EUV w zakresie wyjaśnienia fizycznych, chemicznych i biologicznych procesów, które są z natury dynamiczne.

Powiązane informacje

Słowa kluczowe

Źródła światła, skrajny ultrafiolet, lasery o ultrakrótkim impulsie, generowanie wysokich harmonicznych, PECS
Numer rekordu: 188433 / Ostatnia aktualizacja: 2016-08-31
Dziedzina: Energia