W marcu bieżącego roku czasopismo Journal of Synchrotron Radiation zamieściło na okładce rysunek z artykułu „Correlation of refractive index based and THz streaking arrival time tools for a hard X-ray free-electron laser”. To prestiżowe wyróżnienie dotyczy pracy, w wykonaniu której znaczącą rolę odegrała grupa z Zakładu Spektroskopii Stosowanej IFJ PAN prowadząca badania z naukowcami z Instytutu Paula Scherrera w Szwajcarii na laserze rentgenowskim SwissFEL.
W ramach wspomnianej współpracy, pod koniec ubiegłego roku, zakończono kilkuletnie badanie nad metodami pomiaru czasu przybycia impulsów lasera rentgenowskiego SwissFEL. W eksperymencie zmierzono czas przybycia impulsów lasera z dokładnością femtosekundową (10-15s) jednocześnie dwiema metodami: smugowania terahercowego (ang. THz streaking) i kodowania przestrzennego (ang. spatial encoding). Rysunek na okładce wydania (patrz rysunek poniżej) przedstawia pomiar czasu przybycia impulsu XFEL wykonany właśnie tymi dwiema niezależnymi metodami.
Dokładność pomiaru czasu przybycia impulsów laserów rentgenowskich ma kluczowe znaczenie w czasowo-rozdzielczych badaniach nad zjawiskami na poziomie atomowym (np. formowanie wiązań chemicznych, ruch atomów w materii). W niniejszej pracy zbadano źródła błędu pomiaru czasu przybycia impulsów lasera SwissFEL i pokazano, że dla 5 minutowego pomiaru (ok. 6000 impulsów) wyniósł on 41.4 fs dla smugowania terahercowego i 45.5 fs dla kodowania przestrzennego, z dokładnością pomiaru czasu przelotu między dwoma narzędziami 19.2 fs (podane wartości to szerokości połówkowe otrzymanych rozkładów).
Oryginalny artykuł:
Błachucki i in., J. Synchrotron Rad. (2024). 31, 233–242
https://doi.org/10.1107/S1600577523010500
Kontakt:
Dr Wojciech Błachucki
Zakład Spektroskopii Stosowanej, Instytut Fizyki Jądrowej PAN
Wojciech.Blachucki@ifj.edu.pl