桌面飞秒极紫外光原子超快动力学实验装置

• 作者: 张少锋 张敏 海帮 董达谱 赵冬梅 雷建廷 马新文
• 来源期刊: 物理学报
• 关键词: 极紫外光源 高次谐波 圆锥衍射 反应显微成像谱仪
• 年，卷（期）: 2020,（23）
• 所属期刊栏目: 电磁学、光学、声学、传热学、经典力学和流体动力学
• 页码范围: 169-176
• 页数: 8页
• 语种: 中文
• DOI: 10.7498/aps.69.20201035

摘要

飞秒极紫外光脉冲是研究原子分子超快动力学过程的重要工具, 是同步辐射及自由电子激光这样的大科学装置的重要补充, 而且具有非常诱人的发展前景. 本工作基于大功率飞秒近红外激光在气体介质中的高次谐波过程, 搭建了一套桌面飞秒极紫外光源. 使用充气的中空波导管产生高次谐波, 增大了驱动光与介质的作用长度, 显著提高了光子产额. 使用了光栅的圆锥衍射模式来实现高次谐波光子能量的选择, 在保证高衍射效率的同时, 减小了光栅衍射对于光脉冲的时间展宽效应. 通过实际测量, 光源的输出光子能量可覆盖20—90 eV的范围. 在光子能量为40 eV附近, 输出光子流强达1 × 1010 photons/s, 光子能量分辨约为0.4 eV.该光源结合新研制的反应显微成像谱仪, 为研究极紫外光与原子分子的相互作用提供了独特的手段. 目前已成功开展多次原子及分子电离实验, 系统性能稳定.