写于 2017-09-02 03:20:18| 金沙平台| 总汇

该图示出了光学激光脉冲(红色)和撞击样品的X射线激光脉冲(浅蓝色)

在同一实验中使用同步激光脉冲,称为“泵浦探针”技术,对于SLAC的Linac相干光源X射线激光器来说很常见,而国际团队开发的计时工具可以更精确地测量到达LCLS处的激光脉冲时间

(图片来源:Greg Stewart / SLAC国家加速器实验室)在一项新发布的研究中,来自SLAC国家加速器实验室的科学家详细介绍了一套新的工具,可以更好地确定X射线和其他激光脉冲的到达时间,在几飞秒内准确性

使用SLAC的Linac相干光源X射线激光器,时序就是一切

它的脉冲旨在探索以飞秒或千万亿分之一秒为单位测量的原子级过程

确定激光撞击样品的瞬间,或者单独或与另一个激光脉冲一起,对于实验的成功是至关重要的

在2月17日出版的“自然光子学”杂志上,研究人员详细介绍了一套新的工具,可以更好地确定X射线和其他激光脉冲的到达时间,精确度在几飞秒内

“这种定时工具的开发以及几飞秒时间分辨率的演示为试图解决物理,化学和生物学中的超快动力学开辟了广阔的应用领域,”德国电子同步加速器的Marion Harmand说道

DESY)在德国汉堡,该论文的第一作者

许多LCLS实验依赖于传统的激光系统,称为光学激光器,它们在被超亮,超快X射线激光脉冲击中之前瞬间激发和制备样品

这些实验通常被称为“泵浦探针”

光学激光脉冲将样品“抽”到所需状态,X射线激光脉冲作为样品在分子上的性质的高分辨率“探针”

规模

在2011年12月进行的LCLS实验中,研究人员安装了两套计时工具,用X射线和光学激光脉冲检测样品的变化

脉冲最终被导向铋金属样品,触发原子振动,为定时工具提供了最终测试

哈曼德说,创造那些X射线和光学激光脉冲通过并重叠的单独交互点是一项挑战

“这就像是并行进行了三次实验

”实验的各个方面早先在LCLS的“软”(低能量)X射线实验和德国的X射线激光器FLASH上得到了证实

“这是我们第一次证明这些计时工具可以在硬X射线机制中工作,并且可以显着提高测量的准确性,”Harmand说

研究人员对超过15,000组激光脉冲进行了采样,并且来自不同时序工具的测量结果的相关性提供了高度的准确性

实验中使用的一些工具已在几个LCLS实验站采用

研究人员指出,计划在新的实验中探索可能受益于计时工具的LCLS的其他材料和操作条件

研究小组包括来自SLAC,德国自由电子激光科学中心,波兰科学院和法国雷恩大学物理研究所的科学家

出版物:M.Harmand等人,“在硬X射线自由电子激光器上实现几飞秒时间分选”,Nature Photonics(2013); doi:10.1038 / nphoton.2013.11消息来源:SLAC国家加速器实验室的Glenn Roberts Jr.图片:Greg Stewart / SLAC国家加速器实验室