介绍
超短相干软X射线脉冲的发展为纳米结构衍射显微镜,超快泵探针光谱或超快原子,分子或磁性现象的研究等应用铺平了途径。bob综合app官网登录特别感兴趣的是高谐波产生(HHG)。它是一个小型桌面源,在VUV中提供超短的飞秒光脉冲到XUV范围。在该过程中,在一个光束中同时释放出整个不同的波长。许多应用需bob综合app官网登录要该光束将其单色化并聚焦在目标上。在这里,我们研究了所谓的偏离反射区板(RZP)的光学性质(焦点,衍射频谱,时间分散和能量分散和能量分离),其符合一个光学元件的这些需求。为此,用andor CCD相机记录衍射光。
图1:实验设置
实验装置
设置包括Ti:蓝宝石激光在氙气池中驱动HHG工艺。我们的实验中产生的相关谐波谱在于15eV和45 eV的范围,在20.4 eV,23.6 eV和26.7 eV中具有三个突出峰值。因此,为这些能量计算了三个RZP,并在硅衬底上的总反射金镜上制造。每个RZP在相同的距离和位置聚焦其指定的能量。RZPS安装在机械手上以进行对齐并在RZPS之间进行切换。
为了将所产生的光谱和研究光学性能,使用高敏感的ANDOR X射线CCD相机(ANDOR IKON-L DO936N-MW-BN)。由于单个谐波的低通量,由于单个谐波的低通量需要高灵敏度。连接到摄像机的内部触发的快门控制了光束并将其与数据采集同步。
结果和讨论
RZP基本上使用了与经典菲涅尔波带板相同的原理,但有两个区别:它的工作模式是反射模式(与经典菲涅尔波带片的透射模式相反),而且它的波带结构不是同心的,但似乎是从一个角度(这里是30°)看,结合了光栅的色散特性和菲涅尔原理的聚焦能力。图2显示了其中一个RZPs和放大焦斑的典型衍射谱。所需要的谐波被聚焦在CCD芯片上,而其他谐波被聚焦在芯片之前(高谐波)或芯片之后(低谐波),因此显得模糊。该芯片由2048 × 2048像素组成,每个像素长13.5 μm²。大视场提供了几乎所有光谱线/点的可见性,而无需改变RZP的方向。但同时像素尺寸小,可以可靠地测量光斑大小(100 μm ~ 200 μm)和谐波之间的距离,从而计算能量分辨率和色散。通过比较焦点和光谱其余部分的强度,就可以确定透射效率。在量子效率和曝光时间已知的情况下,得到了RZP聚焦VUV光的光子通量的近似表达式。
图2. RZP(26.69eV)衍射的全HHG谱
感谢:
Mateusz IBEK.
同步辐射的方法和仪表
德国材料和能源中心柏林霍尔霍尔兹中心研究
M.IBEK1,T.Leitner1,A.Erko2,A.Fersov2,P. Wernet2
1Synchrotron Radiation Research的方法和仪表,Helmholtz Center Berlin用于材料和能量
2纳米光学和技术,赫尔默博尔兹中心柏林材料和能源(2011年2月)