Control coherente de los haces de rayos X pulsados

Área de la Ciencia:

• Física Física es la física de las cosas.
• Ciencia de los materiales Ciencia de los materiales.
• La óptica es la óptica.

Sus antecedentes:

• Los sincrotrones generan rápidos pulsos de rayos X esenciales para el estudio del movimiento atómico.
• Los métodos actuales para modular estos haces de rayos X a menudo no son lo suficientemente rápidos para escalas de tiempo ultrarrápidas (de nanosegundos a femtosegundos).
• Existe la necesidad de moduladores de rayos X ultrarrápidos y eficientes compatibles con fuentes de sincrotrón.

Objetivo del estudio:

• Para demostrar la conmutación eficiente subnanosegundo coherente de haces de rayos X sincrotrón.
• Explorar el uso de pulsos acústicos dentro de cristales para la modulación de rayos X.
• Investigar nuevas técnicas para la manipulación ultrarrápida de rayos X.

Principales métodos:

• Utilizó pulsos acústicos generados dentro de un cristal para modular la transmisión anómala de baja pérdida de pulsos de rayos X.
• Empleó un cristal para transferir energía entre dos haces de rayos X en escalas de tiempo más cortas que el ancho de pulso del sincrotrón (aprox. 100 ps). para el trabajo.
• Disposiciones geométricas investigadas, incluida la colisión de pulsos acústicos de contrapropagación, para mejorar la frecuencia de modulación y la tensión transitoria de la sonda.

Principales resultados:

• Se logró una conmutación eficiente subnanosegundo coherente de haces de rayos X sincrotrón.
• Demostró la modulación en gigahertz de los rayos X difractados.
• Se observó una duplicación de la frecuencia de modulación de rayos X utilizando la colisión de pulsos acústicos, lo que permite la observación de tensiones transitorias localizadas.

Conclusiones:

• La modulación acústica de la transmisión de rayos X ofrece un método viable para la manipulación ultrarrápida del haz de sincrotrón.
• Las técnicas desarrolladas muestran potencial para escalar a la generación de pulsos subpicosegundos a través de la modulación de fonones inducida por láser.
• Este avance proporciona una alternativa a las capacidades de rayos X ultrarrápidos existentes, que generalmente se limitan a fuentes generadas por láser o cámaras de rayos X.