上海高研院实现X射线脉冲宽度准确测量_X射线,测量

上海高研院实现X射线脉冲宽度准确测量

摘要：X射线是由于原子中的电子在能量相差悬殊的两个能级之间的跃迁而产生的粒子流，是波长介于紫外线和γ射线之间的电磁辐射。

　　【仪表网仪表研发】X射线是由于原子中的电子在能量相差悬殊的两个能级之间的跃迁而产生的粒子流，是波长介于紫外线和γ射线之间的电磁辐射。其波长很短约介于0.01~100埃之间。由德国物理学家W.K.伦琴于1895年发现，故又称伦琴射线。

　　据悉，中国科学院上海高等研究院李宾研究员课题组采用单周期太赫兹场调制来测量和复原超快X射线脉冲，提出了超快X射线脉冲激发气体光电子波包受太赫兹场调制的全动量模型，可以精准测量XFEL辐射脉冲的时域信息。

　　X射线自由电子激光(XFEL)是一种超快X射线光源，具有辐射脉冲短(数飞秒至数百飞秒)、光子通量高、时空相干性好、波长可调谐等优点。其中极紫外至X射线波段的高功率飞秒脉冲兼具辐射波长短及辐射脉冲短的特性，从而成为时间分辨实验的理想光源。

　　精确测量XFEL辐射脉冲宽度与时域信息，是开展XFEL光源前沿研究的重要前提，也是获取和分析真实实验数据的重要依据。条纹相机技术可测量辐射脉冲宽度，然而目前世界上进的商用条纹相机也只能实现几百飞秒的时间分辨，无法准确测量脉冲宽度仅为数飞秒至数十飞秒的XFEL辐射脉冲。

　　此外，超快X射线脉冲复原方法，可以准确测量数飞秒至数百飞秒的XFEL脉冲宽度。接下来课题组将研制先进的XFEL辐射脉冲在线诊断技术设备，为机器调试及优化提供技术参数，并为广大科学实验用户提供单发XFEL辐射脉冲信息。

　　当脉冲中心相对于太赫兹矢势零点延迟为零时，根据模型复原的结果为准确，当脉冲中心相对于太赫兹矢势中心零点延迟越大，复原的脉冲宽度误差越大。另外，XFEL自身脉冲宽度越短，偏离太赫兹矢势零点的影响越显著。