論文の概要: A perfect X-ray beam splitter and its applications to time-domain
interferometry and quantum optics exploiting free-electron lasers
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2010.00230v2
- Date: Wed, 19 Jan 2022 13:45:53 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-04-30 12:06:43.846380
- Title: A perfect X-ray beam splitter and its applications to time-domain
interferometry and quantum optics exploiting free-electron lasers
- Title(参考訳): 完全X線ビームスプリッタとその自由電子レーザーを利用した時間領域干渉法および量子光学への応用
- Authors: S. Reiche, G. Knopp, B. Pedrini, E. Prat, G. Aeppli and S. Gerber
- Abstract要約: X線自由電子レーザー(FEL)は超明るいX線パルスを放出するが、時間領域干渉と量子状態の制御に必要な位相コヒーレントパルスのシーケンスは提供しない。
加速器内における選択的電子分解束と横ビーム整形に基づくFELモードと自己シード光子放出方式を併用したFELモードについて述べる。
FELによる生成後に光子パルスを分割する代わりに、光子発生前に加速器内の電子束を分割し、フェムト秒以下の位相同期X線パルスを得る。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
- Abstract: X-ray free-electron lasers (FEL) deliver ultrabright X-ray pulses, but not
the sequences of phase-coherent pulses required for time-domain interferometry
and control of quantum states. For conventional split-and-delay schemes to
produce such sequences the challenge stems from extreme stability requirements
when splitting Angstrom wavelength beams where tiniest path length differences
introduce phase jitter. We describe an FEL mode based on selective electron
bunch degradation and transverse beam shaping in the accelerator, combined with
a self-seeded photon emission scheme. Instead of splitting the photon pulses
after their generation by the FEL, we split the electron bunch in the
accelerator, prior to photon generation, to obtain phase-locked X-ray pulses
with sub-femtosecond duration. Time-domain interferometry becomes possible,
enabling the concomitant program of classical and quantum optics experiments
with X-rays. The scheme leads to new scientific benefits of cutting-edge FELs
with attosecond and/or high-repetition rate capabilities, ranging from the
X-ray analog of Fourier transform infrared spectroscopy to damage-free
measurements.
- Abstract(参考訳): X線自由電子レーザー(FEL)は超明るいX線パルスを放出するが、時間領域干渉と量子状態の制御に必要な位相コヒーレントパルスのシーケンスは提供しない。
このような配列を生成するための従来の分割・遅延方式では、最も小さな経路長の違いが位相ジッタをもたらすアングストローム波長ビームを分割する際の極端な安定性要件に起因する。
加速器内での選択的電子束劣化と横ビーム整形に基づくFELモードと自己シード光子放出方式を組み合わせたFELモードについて述べる。
FELによる生成後に光子パルスを分割する代わりに、光子発生前に加速器内の電子束を分割し、フェムト秒以下の位相同期X線パルスを得る。
時間領域干渉法が可能となり、x線による古典および量子光学実験の合同プログラムが可能になる。
この手法は、フーリエ変換赤外分光のX線アナログから損傷のない測定まで、アト秒または/または高繰り返しの能力を持つ最先端のFELの新たな科学的利点をもたらす。
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