論文の概要: Phase-sensitive nuclear target spectroscopy (PHANTASY)

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2003.09846v1
• Date: Sun, 22 Mar 2020 09:49:54 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-05-28 11:49:57.368227
• Title: Phase-sensitive nuclear target spectroscopy (PHANTASY)
• Title（参考訳）: 相感受性核標的分光法(PHANTASY)
• Authors: Benedikt Herkommer and J\"org Evers
• Abstract要約: M"オスバウアー核は硬X線エネルギーにおいて非常に狭い共鳴を特徴とする。 現在のX線源での直接分光は、送信されたX線パルスの広い帯域幅のために困難である。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: M\"ossbauer nuclei feature exceptionally narrow resonances at hard x-ray energies, which render them ideal probes for structure and dynamics in condensed-matter systems, and a promising platform for x-ray quantum optics and fundamental tests. However, a direct spectroscopy at modern x-ray sources such as synchrotrons or x-ray free electron lasers is challenging, because of the broad spectral bandwidth of the delivered x-ray pulses, and because of a limited spectral resolution offered by x-ray optics and detectors. To overcome these challenges, here, we propose a spectroscopy technique based on a spectrally narrow reference absorber that is rapidly oscillating along the propagation direction of the x-ray light. The motion induces sidebands to the response of the absorber, which we scan across the spectrum of the unknown target to gain spectral information. The oscillation further introduces a dependence of the detected light on the motional phase at the time of x-ray excitation as an additional controllable degree of freedom. We show how a Fourier analysis with respect to this phase enables one to selectively extract parts of the recorded intensity after the actual experiment, throughout the data analysis. This allows one to improve the spectral recovery by removing unwanted signal contributions. Our method is capable of gaining spectral information from the entire measured intensity, and not only from the intensity at late times after the excitation, such that a significantly higher part of the signal photons can be used. Furthermore, it not only enables one to measure the amplitude of the spectral response, but also its phase.
• Abstract（参考訳）: m\"ossbauer 核は硬x線エネルギーにおいて非常に狭い共鳴を特徴とし、凝縮マター系における構造と動力学のための理想的なプローブであり、x線量子光学および基礎実験に有望なプラットフォームである。 しかしながら、放射光やX線自由電子レーザーのような現代のX線源での直接分光は、送信されたX線パルスの広いスペクトル帯域と、X線光学や検出器によって提供されるスペクトル分解能の制限により困難である。 これらの課題を克服するために、X線光の伝搬方向に沿って急速に振動するスペクトル的に狭い基準吸収器に基づく分光法を提案する。 この動きは吸収体の応答にサイドバンドを誘導し、未知のターゲットのスペクトルを走査してスペクトル情報を得る。 この振動はさらに、x線励起時の運動位相に対する検出光の依存性を、付加的な制御可能な自由度として導入する。 この相に関するフーリエ解析により、実実験後に記録された強度の一部をデータ解析を通して選択的に抽出できることを示す。 これにより、望ましくない信号の寄与を取り除くことでスペクトル回復を改善することができる。 本手法は, 励起後の遅延強度だけでなく, 測定強度全体からスペクトル情報を得ることができ, 信号光子のかなり高い部分を利用することができる。 さらに、スペクトル応答の振幅を測定するだけでなく、位相を測定することもできる。

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