Nguồn X-Ray Đặc Trưng Microfocus cho Hình Ảnh Độ Phân Giải Cao Dựa Trên Laser Sợi Femtosecond

Crystallography Reports - Tập 67 - Trang 1026-1033 - 2023
A. A. Garmatina1, V. E. Asadchikov2, A. V. Buzmakov2, I. G. Dyachkova2, Yu. M. Dymshits2, A. I. Baranov3, D. V. Myasnikov3, N. V. Minaev2, V. M. Gordienko4
1National Research Centre “Kurchatov Institute”, Moscow, Russia
2Shubnikov Institute of Crystallography, Federal Scientific Research Centre “Crystallography and Photonics,”, Russian Academy of Sciences, Moscow, Russia
3NTO “IRE-POLUS”, Fryazino, Russia
4Faculty of Physics, Lomonosov Moscow State University, Moscow, Russia

Tóm tắt

Một nguồn X-ray microfocus dựa trên laser sợi được dop ytterbium có thời gian xung tối đa lên đến 20 µJ và tần số lặp lại hơn 100 kHz đã được thiết kế. Trong sơ đồ tập trung chặt chẽ vào bề mặt của đĩa đồng quay nhanh, việc sử dụng chế độ burst xung và tăng tần số lặp lại lên 170 kHz đã cung cấp một sản lượng photon đạt 108 photon/s trong 2π với độ sáng quang phổ là 1.5 × 1011 photon/(s mm2 mrad2) (0.1% BW). Kích thước của nguồn được thiết kế không vượt quá 5 µm.

Từ khóa

#X-ray #microfocus #femtosecond laser #ytterbium-doped #photon yield #spectral brightness #phase-contrast imaging

Tài liệu tham khảo

G. V. Fetisov, Phys. Uspekhi 63, 2 (2020). M. Gambari, R. Clady, A. Stolidi, et al., Sci. Rep. 10, 6766 (2020). https://doi.org/10.1038/s41598-020-63614-3 K. Huang, M. H. Li, W. C. Yan, et al., Rev. Sci. Instrum. 85, 113304 (2014). https://doi.org/10.1063/1.4901519 K. A. Ivanov, I. M. Gavrilin, R. V. Volkov, et al., Laser Phys. Lett. 18, 075401 (2021). https://doi.org/10.1088/1612-202x/ac034a L. Martin, J. Benlliure, D. Cortina-Gil, et al., Phys. Med. 82, 163 (2021). https://doi.org/10.1016/j.ejmp.2020.12.023 J. A. Chakera, A. Ali, Y. Y. Tsui, et al., Appl. Phys. Lett. 93, 261501 (2008). https://doi.org/10.1063/1.3046727 P. Gibbon and E. Forster, Plasma Phys. Control Fusion 769, 769 (1996). https://doi.org/10.1088/0741-3335/38/6/001 Yu. S. Krivonosov, V. E. Asadchikov, and A. V. Buzmakov, Crystallogr. Rep. 65 (4), 503 (2020). https://doi.org/10.1134/S1063774520040136 M. Stampanoni, A. Groso, A. Iseneggeret, et al., Develop. X-ray Tomogr. V. SPIE 6318, 193 (2006). https://doi.org/10.1117/12.679497 F. Wilde, M. Ogurreck, I. Greving, et al., AIP Conf. Proc. 1741, 030035 (2016). https://doi.org/10.1063/1.4952858 D. H. Larsson, U. Lundström, U. Westermarket, et al., Med. Phys. 40, 021909 (2013). https://doi.org/10.1118/1.4788661 D. H. Larsson, P. A. Takman, U. Lundström, et al., Rev. Sci. Instrum. 82, 123701 (2011). https://doi.org/10.1063/1.3664870 A. Zemaitis, P. Gecys, M. Barkauskas, et al., Sci. Rep. 9, 12280 (2019). https://doi.org/10.1038/s41598-019-48779-w B. Neuenschwander, B. Jaeggi, D. J. Foerster, et al., J. Laser Appl. 31, 022203 (2019). https://doi.org/10.2351/1.5096083 D. J. Forster, S. Faas, S. Gröninger, et al., Appl. Surf. Sci. 440, 926 (2018). https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2018.01.297 J. Schille, S. Kraft, T. Pflug, et al., Mater. 14, 4537 (2021). https://doi.org/10.3390/ma14164537 A. A. Garmatina, A. G. Shubnyi, V. E. Asadchikov, et al., J. Phys. Conf. Ser. 2036, 012037 (2021). https://doi.org/10.1088/1742-6596/2036/1/012037 A. A. Garmatina, I. A. Zhvaniya, F. V. Potemkin, and V. M. Gordienko, Quantum Electron. 48, 648 (2018). https://doi.org/10.1070/QEL16674 A. A. Garmatina, B. G. Bravy, F. V. Potemkin, et al., J. Phys. Conf. Ser. 1692, 012004 (2020). https://doi.org/10.1088/1742-6596/1692/1/012004 A. A. Garmatina, M. M. Nazarov, P. A. Shcheglov, et al., Opt. Spektrosk. 130 (4), 522 (2022). https://doi.org/10.21883/OS.2022.04.52266.64-21 W. M. Wood, G. Focht, and M. C. Downer, Opt. Lett. 13, 984 (1988). https://doi.org/10.1364/ol.13.000984 I. V. Yakimchuk, I. V. Kozhevnikov, V. Yu. Politov, and V. E. Asadchikov, Crystallogr. Rep. 58 (2), 355 (2013). https://doi.org/10.1134/S1063774513020296