Figura 1
Esquema del montaje experimental con estructura de modulador y analizador y esquemas del comportamiento del espacio de fase de los electrones. (a) Los electrones emitidos por el láser se enfocan en el centro del canal de la primera estructura dieléctrica de aceleración láser, compuesta por dos filas de pilares, el modulador. Una imagen SEM de la estructura del modulador y del analizador puede verse en el fondo de este esquema. Después de que los electrones se hayan propagado a través de la estructura del analizador, su energía se mide con un espectrómetro de desviación magnética. (b) Esquema de la evolución de la duración del pulso de electrones. En la fuente, la duración del pulso de electrones se asemeja a la del pulso láser UV de disparo (∼100 fs). Durante la propagación a través de la columna de electrones, los efectos de trayectoria aumentan la duración del pulso de electrones hasta aproximadamente 400 fs en el modulador. El rayo láser pulsado que actúa sobre cada pulso de electrones que llega modula la energía de los electrones. Durante la propagación posterior, la modulación de la energía conduce a una modulación de la densidad. En el foco temporal se alcanza la duración mínima del pulso de electrones de cada bunchlet. La posición del foco temporal depende de la amplitud de la modulación energética en el modulador. Aquí se muestra el microbunching en la posición del analizador. (c) Esquema de la evolución del espacio de fase durante la deriva del electrón. El eje vertical denota la energía de los electrones trazada sobre un ciclo (-π⋯π≡6,45 fs). Los electrones más rápidos y de mayor energía alcanzan a los electrones más lentos, formando el tren de pulsos microperforados. (d) Ejemplo de espectrograma de los electrones tras la interacción en el modulador únicamente (intensidad del láser de 3×1011 W cm-2). La curva roja muestra el ensanchamiento homogéneo dentro de la región roja. (e) Ejemplo de espectrograma con la estructura del modulador y del analizador iluminados (1,5×1010 W cm-2 en el modulador, 2,5×1010 W cm-2 en el analizador). La periodicidad con el período óptico de 6,45 fs y las características de duración del ciclo subóptico son claramente visibles.
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