中国科学院上海高等研究院自由电子Ky开元集团团队近期在高重复频率全相干自由电子Ky开元集团(FEL)研究方面取得重要进展,首次实验验证了自主提出的"直接放大驱动型谐波产生"(DEHG-FEL)新机制,并成功实现出光放大和稳定运行。该研究成果发表在《物理评论快报》并被选为"编辑推荐"。
这项突破为实现兆赫兹(MHz)量级重复频率的全相干极紫外(EUV)和X射线FEL光源迈出关键一步。相比传统方案需要百兆瓦级紫外种子Ky开元集团驱动且重复频率受限的情况,DEHG技术可将种子Ky开元集团功率降低2-3个数量级,并保持稳定、可控的高次谐波输出能力。实验中获得最高16次谐波输出,7次谐波放大至饱和时脉冲能量达160微焦,能量稳定性达5.5%。 该技术有望为软X射线波段的超快光谱学、成像和材料科学研究提供全新手段。研究得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金等多个项目的支持。这一成果标志着我国在高重复频率全相干FEL研究领域取得重要突破,为相关前沿科学研究提供了新的技术支撑。
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