論文の概要: Phase matching of high harmonic generation in the soft and hard X-ray regions of the spectrum
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2404.01325v1
- Date: Thu, 28 Mar 2024 18:40:41 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-04-03 21:06:49.692892
- Title: Phase matching of high harmonic generation in the soft and hard X-ray regions of the spectrum
- Title（参考訳）: 軟X線領域と硬X線領域における高調波発生の位相整合
- Authors: Tenio Popmintchev, Ming-Chang Chen, Alon Bahabad, Michael Gerrity, Pavel Sidorenko, Oren Cohen, Ivan P. Christov, Margaret M. Murnane, Henry C. Kapteyn,
- Abstract要約: フェムト秒レーザー光の非線形アップコンバージョンにより、明るく、完全コヒーレントで硬いX線ビームが生成可能であることを示す。
長波長駆動レーザーの位相整合機構について検討した。
駆動レーザの波長が増大するにつれて、全体的な変換効率のスケーリングが驚くほど好ましい。
- 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: We show how bright, fully coherent, hard x-ray beams can be generated through nonlinear upconversion of femtosecond laser light. By using longer-wavelength mid-infrared driving lasers of moderate peak intensity, full phase matching of the high harmonic generation process can extend, in theory, into the hard x-ray region of the spectrum. We identify the dominant phase matching mechanism for long wavelength driving lasers, and verify our predictions experimentally by demonstrating phase-matched up-conversion into the soft x-ray region of the spectrum around 330 eV using an extended, high-pressure, gas medium that is weakly ionized by the laser. Scaling of the overall conversion efficiency is surprisingly favorable as the wavelength of the driving laser is increased, making useful, fully coherent, multi-keV x-ray sources feasible. Finally, we show that the rapidly decreasing microscopic single-atom yield at longer driving wavelengths is compensated macroscopically by an increasing optimal pressure for phase matching and a rapidly decreasing reabsorption of the generated light at higher photon energies.
- Abstract（参考訳）: フェムト秒レーザー光の非線形アップコンバージョンにより、明るく、完全コヒーレントで硬いX線ビームが生成可能であることを示す。
適度なピーク強度を持つ長波長中赤外駆動レーザーを使用することで、高調波発生過程の全位相マッチングを理論上、スペクトルの硬X線領域に拡張することができる。
長波長駆動レーザーの位相整合機構を同定し, レーザーにより弱イオン化された高圧ガス媒体を用いて330eV前後のスペクトルの軟X線領域への位相整合アップコンバージョンを実証することにより, 予測を実験的に検証した。
駆動レーザの波長が増大するにつれて、全体的な変換効率のスケーリングは驚くほど好適であり、有用で完全コヒーレントなマルチkeVX線源を実現することができる。
最後に, 位相整合に対する最適圧力の増大と, 高光子エネルギーにおける生成光の再吸収の急激な減少により, より長い駆動波長での微視的単原子収率の低下がマクロ的に補正されることを示した。
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