Gli scienziati dello Shanghai Advanced Research Institute (SARI) dell'Accademia cinese delle scienze hanno proposto e convalidato un nuovo approccio per la caratterizzazione a colpo singolo di impulsi laser ultracorti a elettroni liberi basato sull'interferometria spettrale autoreferenziale. Il loro approccio innovativo, pubblicato su Physical Review Letters , offre una soluzione promettente alle sfide degli esperimenti scientifici ultraveloci.
Gli impulsi luminosi ad attosecondi possono essere utilizzati per osservare e manipolare il movimento elettronico di atomi e molecole, aiutando così gli scienziati ad acquisire una comprensione più profonda delle reazioni chimiche, delle strutture elettroniche e della dinamica molecolare. La completa caratterizzazione spettrotemporale dei laser ad elettroni liberi a raggi X ad attosecondi è di grande importanza per gli esperimenti scientifici ultraveloci. Tuttavia, la caratterizzazione precisa a colpo singolo di questi impulsi ha rappresentato un grave collo di bottiglia nell'applicazione dei laser ad elettroni liberi a raggi X ad attosecondi.
Guidati dal Prof. Feng Chao, i ricercatori hanno proposto un approccio che utilizza l'effetto di attrazione della frequenza come modo per indurre lo shear spettrale. Questo approccio consente la generazione sia dell'impulso di radiazione ultraveloce che dell'impulso di riferimento dallo stesso fascio di elettroni, consentendo l'interferometria spettrale autoreferenziale dell'impulso di radiazione.
Con l'aiuto dei parametri dell'impianto laser a elettroni liberi a raggi X molli di Shanghai, i ricercatori hanno dimostrato che questo approccio può ricostruire accuratamente l'informazione spettrotemporale completa degli impulsi di raggi X ad attosecondi, con un tasso di errore di ricostruzione inferiore al 6%.
Rispetto ai tradizionali metodi di caratterizzazione degli impulsi ultraveloci negli impianti laser a elettroni liberi, questo approccio presenta numerosi vantaggi. Utilizza apparecchiature semplici, ma raggiunge un'elevata efficienza diagnostica nelle misurazioni in tempo reale e a colpo singolo,
Allo stesso tempo, fornisce informazioni spettrotemporali complete e una maggiore precisione diagnostica per impulsi di radiazione più brevi. Questi vantaggi rappresentano un approccio diagnostico unico per l'ottimizzazione e la messa a punto dei laser a elettroni liberi a raggi X ultraveloci e ai futuri esperimenti scientifici ad attosecondi basati su laser a elettroni liberi a raggi X.
Questo studio segna un passo avanti significativo nella diagnostica in tempo reale ad alta precisione per gli impulsi laser ad elettroni liberi ad attosecondi.
Ulteriori informazioni: Yaozong Xiao et al, Interferometria spettrale autoreferenziale per la caratterizzazione a scatto singolo di impulsi laser a elettroni liberi ultracorti, lettere di revisione fisica (2023). DOI:10.1103/PhysRevLett.131.205002
Informazioni sul giornale: Lettere di revisione fisica
Fornito dall'Accademia cinese delle scienze
