自由电子激光中10太瓦阿秒X射线脉冲的产生
Generation of 10-TW Attosecond X-Ray Pulses in a Free Electron Laser
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中文总结 AI 辅助
该研究在欧洲XFEL上利用高电子能量软X射线波荡器和五级束团压缩，产生了约100阿秒、10太瓦峰值功率的毫焦耳级X射线脉冲，开辟了阿秒科学新领域。
中文摘要 AI 辅助
阿秒脉冲能够在原子、分子和固体的自然时间尺度上直接探测其中的电子动力学。虽然桌面级光源已能在中等强度下实现阿秒脉冲持续时间，但将阿秒科学扩展到X射线波段的高峰值功率则需要自由电子激光器（FELs）。在此，我们报告在欧洲XFEL上产生了持续时间约为100阿秒、峰值功率在10太瓦量级的软X射线脉冲。脉冲持续时间与峰值功率的这一前所未有的结合，是通过在高电子能量下运行软X射线波荡器并结合五级束团压缩来实现的，从而产生了超高峰值电流。这些毫焦耳级的阿秒X射线脉冲为阿秒科学开辟了一个新的领域。
英文摘要
Attosecond pulses provide direct access to electron dynamics in atoms, molecules, and solids on their natural timescales. While table-top sources have achieved attosecond pulse durations at moderate intensities, extending attosecond science to high peak powers in the x-ray regime requires free-electron lasers (FELs). Here we report the generation of soft-x-ray pulses with a duration of $\sim\!100$ as and peak power on the order of 10 TW at the European XFEL. The unprecedented combination of pulse duration and peak power is enabled by operation of a soft-x-ray undulator at high electron energy together with five-stage bunch compression, producing ultrahigh peak currents. These millijoule-level attosecond x-ray pulses establish a new regime for attosecond science.
发表机构
- Deutsches Elektronen-Synchrotron DESY（德国电子同步加速器）
- European XFEL（欧洲X射线自由电子激光）
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