产品简介

    使用桌面飞秒激光器与特殊设计的靶室，我们将脉宽小于100飞秒（fs）的桌面超快X射线脉冲——FemtoX带进了中小型实验室。同时可根据客户应用需求，设计并提供整套解决方案与诊断装置。

    激光等离子体脉冲式超快X射线辐射源经过近二十年的发展，已经在众多国际实验室具有较为广泛的应用，并展现出了超微、超亮、高信噪比和高稳定性的特点。在物质超快过程研究、精细分辨成像等方面具有重要的应用价值，加上其装置的低成本优势，已经成为同步辐射光源在超快领域的有效补充。

    特别地，目前的第三代同步辐射，其时间分辨能力在百皮秒（ps）量级，无法用来研究发生在亚ps（sub-ps），甚至是飞秒时间尺度的快速变化过程，如化学键的断开和键合、晶格的振动等。而原子运动导致的化学反应和相变，其时间尺度在亚ps（sub-ps）量级，传统的超快光谱只能提供电子态跃迁的信息，无法得到瞬态变化的结构信息。而基于超快X射线的表征手段，如超快X射线衍射（UXRD）、超快X射线吸收谱（UXAS）等，则是更为有效的手段。由于飞秒激光器所输出的激光脉冲具有超短（数十fs量级脉宽）、超强（单脉冲能量高）的特点，激光脉冲在与靶相互作用时，所产生的X射线脉宽与激光脉冲的脉宽相当，加上X射线和驱动激光之间天然的时间同步性，使FemtoX能够用于泵浦探针实验，获得亚ps，甚至fs时间分辨的物质动态解析能力。

    此外，FemtoX的源尺寸很大程度上取决于激光光斑的尺寸。目前系统中的激光光斑在5微米（μm）左右（FWHM），能够获得焦斑尺寸在10μm量级的X射线源。而由于其区别于传统X射线管的X射线激发机制，在获得小尺寸焦斑的同时，还能达到较高的X光输出功率。这对在空间分辨率、空间相干性方面有较高要求的X射线透视成像、相称成像等领域具有重要应用前景。

产品特点

• 短于百飞秒脉宽的Kα脉冲

• 优于10¹¹ph/s的光子通量

• 10μm量级的光源焦斑

• 射线防护的腔室设计

• 完备的精细调节装置

• 灵活的光学组件耦合

  
  

性能参数

*可根据客户自有激光设备提供集成解决方案，但需经过技术参数确认；

**实际指标和激光器参数、靶材类型相关，使用铜靶可获得的通量为6 X 10¹¹ph/s（2π立体角）；

***实际指标和所选多层膜镜片型号参数相关；

图一 FemtoX靶室实物图（左）和光路示意图（右）；

典型应用方向：

A、超微 X 射线源静态成像：空间分辨优于2μm，可用于相衬成像、双色透视成像、低剂量成像等。

图二 利用FemtoX获得的（a）虾的成像图、（b）红色虚线上X射线的强度分布、（c）鱼的成像图；

图三 采用Ag靶获得的（a）鼠尾成像图，左上角的网格标尺为25px；（b）采用团簇靶获得的蜘蛛相衬成像结果。

B、超快 X 射线动态衍射：时间分辨 0.05-1ps，结构变化解析能力0.01 ?。

图四 激光脉冲泵浦--超快X射线探针的诊断装置光路图示例（上）、

SrRuO₃/SrTiO₃ 超晶格声子振荡曲线（时间分辨~150fs）（下）。

C、超快 X 射线动态吸收谱学：时间分辨0.1-1ps，结构变化解析能力0.01?。

图五 色散型超快X射线吸收谱仪装置示意图（上）；

紫外光激发前（-20ps）、后（+25ps）Fe(III)(C₂O₄)₃^3-氧化还原光化学反应的中间体结构演化EXAFS谱（下）。

（摘自J. Phys. Chem. A 111, 9326–9335 (2007)）

D、超快 X 射线时间动态成像：时间分辨0.05-1ps，空间分辨优于3μm。

图六 利用激光驱动的高能Betatron辐射进行超快 X 射线时间动态成像

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注：该产品未在中华人民共和国食品药品监督管理部门申请医疗器械注册和备案，不可用于临床诊断或治疗等相关用途