Figur 1
Skitse af den eksperimentelle opsætning med modulator- og analysatorstruktur og skitser af elektronernes opførsel i faserummet. (a) Laserudsendte elektroner fokuseres ind i midten af kanalen i den første dielektriske laseraccelerationsstruktur, der består af to rækker søjler, modulatoren. Et SEM-billede af modulator- og analysatorstrukturen kan ses i baggrunden af denne skitse. Når elektronerne har spredt sig gennem analysatorstrukturen, måles deres energi med et spektrometer til magnetisk afbøjning. (b) Skitse af udviklingen af elektronpulsens varighed. Ved kilden ligner elektronpulsens varighed den samme som den udløsende UV-laserpuls (∼100 fs). Under udbredelsen gennem elektronsøjlen øger baneeffekter elektronpulsens varighed til ca. 400 fs ved modulatoren. Den pulserende laserstråle, der virker på hver ankommende elektronpuls, modulerer elektronernes energi. Under den efterfølgende udbredelse fører energimoduleringen til en tæthedsmodulering. Ved det tidsmæssige fokus nås den mindste elektronpulsvarighed for hver enkelt bundt. Placeringen af det tidsmæssige fokus afhænger af amplituden af energimodulationen i modulatoren. Her er vist mikrobunching ved analysatorens position. (c) Skitse af faserummets udvikling under elektrondriften. Den lodrette akse angiver elektronernes energi plottet over en cyklus (-π⋯π≡6,45 fs). De hurtigere elektroner med højere energi indhenter de langsommere elektroner og danner et mikrobunket pulstog. (d) Eksempel på spektrogram af elektronerne efter interaktion i modulatoren alene (laserintensitet på 3×1011 W cm-2). Den røde kurve viser den homogene udvidelse inden for det røde område. (e) Eksempel på spektrogram med modulator- og analysatorstruktur belyst (1,5×1010 W cm-2 i modulatoren, 2,5×1010 W cm-2 i analysatoren). Periodiciteten med den optiske periode på 6,45 fs og de suboptiske cyklusvarighedstræk er tydeligt synlige.
Genbrug & Tilladelser