Generatsiya yarkogo rentgenovskogo izlucheniya v diapazone dlin voln 27–15 nm pri vozdeystvii vysokointensivnykh fazovo-modulirovannykh femtosekundnykh lazernykh impul'sov blizhnego IK diapazona na gazovuyu struyu

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

В работе представлен источник когерентного излучения рентгеновского диапазона на основе процесса генерации гармоник высокого порядка в газовой среде, разработанный в МГУ им. М. В. Ломоносова. Генерация впервые осуществлена при воздействии фемтосекундного лазерного излучения системы на кристалле Cr:Forsterite на газовую струю аргона. Зарегистрировано излучение высоких гармоник в диапазоне 45–83 эВ (27.6–14.9 нм) с суммарным генерируемым потоком фотонов 1.1 · 109 фотонов/с в оптимальных условиях генерации. Показано, что компенсация фазовой самомодуляции генерирующего импульса путем внесения отрицательной квадратичной фазовой модуляции позволяют повысить эффективность генерации в широком диапазоне генерируемых гармоник – начиная от низкочастотного и заканчивая высокочастотным краем плато. Также установлено, что для гармоник у края плато такая модуляция позволяет уменьшить расходимость излучения гармоник, а также увеличить частоту отсечки. Разработанный компактный яркий источник рентгеновского излучения открывает путь к получению аттосекундных лазерных импульсов в Российской Федерации, а также может быть использован для формирования когерентной затравки в лазерах на свободных электронах и источниках синхротронного излучения в целях повышения временной когерентности их излучения.

References

  1. Y. Pertot, C. Schmidt, M. Matthews, A. Chauvet, M. Huppert, V. Svoboda, A. von Conta, A. Tehlar, D. Baykusheva, J.-P. Wolf, and H. J. W¨orner, Science 355(6322), 264 (2017).
  2. M. Tanksalvala, C. L. Porter, Y. Esashi et al. (Collaboration), Sci. Adv. 7(5), eabd9667 (2021).
  3. T. Popmintchev, M.-C. Chen, D. Popmintchev et al. (Collaboration), Science 336(6086), 1287 (2012).
  4. В. В. Стрелков, В. Т. Платоненко, А. Ф. Стержантов, М. Ю. Рябикин, Успехи физических наук 186(5), 449 (2016).
  5. Б. В. Румянцев, А. В. Пушкин, Ф. В. Потёмкин, Письма в ЖЭТФ 118(4), 270 (2023); https://journals.rcsi.science/0370-274X/article/view/141955.
  6. A. Pushkin, E. Migal, D. Suleimanova, E. Mareev, and F. Potemkin, Photonics 9(2), 90 (2022).
  7. E. Constant, D. Garzella, P. Breger, E. M´evel, C. Dorrer, C. Le Blanc, F. Salin, and P. Agostini, Phys. Rev. Lett. 82(8), 1668 (1999).
  8. H. C. Kapteyn, Y. Esashi, M. Tanksalvala, J. L. Knobloch, C.-T. Liao, C. Bargsten, J. S. Petersen, M. M. Murnane, D. Hickstein, K. Dorney, Photon Sources for Lithography and Metrology, ed. by V. Bakshi, SPIE (2023); ISBN: 978-1-5106-5371-9; doi: 10.1117/3.2638242.ch21; URL: https://www.spiedigitallibrary.org/eBooks/PM/Photon – Sources – for – Lithography – and – Metrology/Chapter21/Coherent – EUV – Light – Sources – Based – on – High-OrderHarmonic-Generation/10.1117/3.2638242.ch21.
  9. S. Petrakis, M. Bakarezos, M. Tatarakis, E. Benis, and N. Papadogiannis, Sci. Rep. 11(1), 23882 (2021).
  10. J. R. Sutherland, E. Christensen, N. Powers, S. Rhynard, J. Painter, and J. Peatross, Opt. Express 12(19), 4430 (2004).
  11. G. Cirmi, C.-J. Lai, E. Granados, S.-W. Huang, A. Sell, K.-H. Hong, J. Moses, P. Keathley, and F. X. Kartner, Journal of Physics B: Atomic, Molecular and Optical Physics 45(20), 205601 (2012).
  12. А. А. Силаев, О. В. Мешков, М.Ю. Емелин, Н. В. Введенский, М.Ю. Рябикин, Квантовая электроника 45(5), 393 (2015).
  13. T. Popmintchev, M.-C. Chen, A. Bahabad, M. Gerrity, P. Sidorenko, O. Cohen, I. P. Christov, M. M. Murnane, H. C. Kapteyn, Proceedings of the National Academy of Sciences 106(26), 10516 (2009).
  14. Б. В. Румянцев, А. В. Пушкин, Д. З. Сулейманова, Н. А. Жидовцев, Ф. В. Потёмкин, Письма в ЖЭТФ 117(8), 571 (2023).
  15. Б. В. Румянцев, Н. А. Жидовцев, А. В. Пушкин, Е. А. Лобушкин, П. А. Шулындин, Д. З. Сулейманова, А. Б. Савельев-Трофимов, Ф. В. Потёмкин, Письма в ЖЭТФ 118(11), 802 (2023).

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML

Copyright (c) 2025 Российская академия наук

Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).