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数飞秒相对电子束的太赫兹加纹

发布:ultrafastlaser    |    2018-06-13 10:05    阅读:5632
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近日,上海交大、中科院以及其他机构的研究人员利用激光驱使太赫兹(THz)加纹技术,在1.5fs (rms) 精度下,确定了6fs(rms) 脉冲宽度超短电子束的到达时间。此外,他们提出通过测量压缩光束能量来校正飞秒精度的时间抖动,这将超快电子衍射向10fs的前沿推进,远远超过大约100fs (rms)的抖动。

利用光学激光器给光电子加纹已经被广泛应用于阿秒级紫外光脉冲的时间特性研究中。最近,这项技术已被用于表征自由电子激光器中的飞秒第二X射线脉冲,其条纹由远红外和太赫兹脉冲印迹。实验中,研究人员利用狭缝来增强局部太赫兹场强度,同时减小电子束本征角起伏。利用具有中等场强(约100 kV/cm)的太赫兹脉冲实现精确测量相对论电子束的到达时间。研究人员成功实现了太赫兹条纹用于超短相对论电子束的时间戳,其能量高于光电子几个数量级。这种时间戳与激光器紧密同步,所测量的时间信息可直接用于机器优化和校正激光泵浦电子探针应用中的时间抖动。这对于MeV超快电子衍射(UED)应用尤其重要,可以利用纵向压缩获得具有数飞秒脉冲宽度的电子束,从而到达时间可以在更大的时间尺度上波动。

图1. 相对电子束太赫兹成纹的实验装置图

图2. 狭缝中太赫兹电子相互作用示意图

来源: https://doi.org/10.1103/PhysRevX.8.021061

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