Científicos del Instituto de Investigación Avanzada de Shanghai (SARI) de la Academia de Ciencias de China han propuesto y validado un enfoque novedoso para la caracterización de un solo disparo de pulsos láser de electrones libres ultracortos basado en interferometría espectral autorreferenciada. Su enfoque innovador, publicado en Physical Review Letters , ofrece una solución prometedora a los desafíos de los experimentos científicos ultrarrápidos.
Los pulsos de luz de attosegundos se pueden utilizar para observar y manipular el movimiento electrónico en átomos y moléculas, ayudando así a los científicos a obtener una comprensión más profunda de las reacciones químicas, las estructuras electrónicas y la dinámica molecular. La caracterización espectrotemporal completa de los láseres de electrones libres de rayos X de attosegundos es de gran importancia para los experimentos científicos ultrarrápidos. Sin embargo, la caracterización precisa de estos pulsos en un solo disparo ha sido un importante obstáculo en la aplicación de láseres de electrones libres de rayos X de attosegundos.
Dirigidos por el profesor Feng Chao, los investigadores han propuesto un enfoque que utiliza el efecto de tracción de frecuencia como forma de inducir la cizalladura espectral. Este enfoque permite la generación tanto del pulso de radiación ultrarrápido como del pulso de referencia a partir del mismo haz de electrones, lo que permite la interferometría espectral autorreferenciada del pulso de radiación.
Con la ayuda de los parámetros de la instalación de láser de electrones libres de rayos X blandos de Shanghai, los investigadores demostraron que este enfoque puede reconstruir con precisión la información espectrotemporal completa de los pulsos de rayos X de attosegundos, con una tasa de error de reconstrucción de menos del 6%.
En comparación con los métodos tradicionales de caracterización de pulsos ultrarrápidos en instalaciones de láser de electrones libres, este enfoque tiene varias ventajas. Emplea equipos simples, pero logra una alta eficiencia de diagnóstico en mediciones en tiempo real y de un solo disparo.
Al mismo tiempo, proporciona información espectrotemporal completa y una mayor precisión de diagnóstico para pulsos de radiación más cortos. Estas ventajas presentan un enfoque de diagnóstico único para optimizar y ajustar láseres de rayos X de electrones libres ultrarrápidos y futuros experimentos científicos de attosegundos basados en láseres de rayos X de electrones libres.
Este estudio marca un avance significativo en el diagnóstico en tiempo real de alta precisión para pulsos láser de electrones libres de attosegundos.
Más información: Yaozong Xiao et al, Interferometría espectral autorreferenciada para la caracterización de un solo disparo de pulsos láser de electrones libres ultracortos, Cartas de revisión física (2023). DOI:10.1103/PhysRevLett.131.205002
Información de la revista: Cartas de revisión física
Proporcionado por la Academia China de Ciencias
