Ультрахолодные и сверхбыстрые электронные пучки для микроскопии и ускорителей, профессор Сиддхарт...

Сверхбыстрые импульсные электронные пучки, охватывающие временные масштабы от фемтосекунд до пикосекунд, являются движущей силой некоторых из самых мощных научных инструментов современности. Они необходимы для сверхбыстрой электронной дифракции и микроскопии (UED/M), позволяющей выявлять движение атомов в реальном времени, а также обеспечивают работу крупномасштабных установок, таких как рентгеновские лазеры на свободных электронах (XFEL) и ускорители частиц. Яркость этих импульсных электронных пучков, то есть плотность и когерентность упаковки электронов, напрямую определяет разрешение UED/M, диапазон длин волн и выходную мощность XFEL, а также способность ускорителей исследовать редкие события рассеяния. Эти электронные пучки создаются путем освещения фотоэмиссионных материалов сверхбыстрыми лазерами внутри сильных ускоряющих полей. В этом докладе я расскажу о том, как достижения в области физики фотоэмиссии, проектирования материалов, нанофотоники и плазмоники привели к генерации холодных электронных пучков беспрецедентной яркости, открыв новые возможности для получения более четких изображений, более компактных рентгеновских лазеров и более глубокого понимания фундаментальной физики.