Geração de altos harmônicos com alto fluxo de fótons na região espectral da "janela da água" pela técnica de onda guiada utilizando sistema laser OPCPA operando em 2 µm

Resumo

O objetivo central da proposta de trabalho, referente ao projeto de estágio de pesquisa no exterior, é a implementação da geração de altos harmônicos sob condição de casamento de fase pela técnica de onda guiada, para a obtenção de alto fluxo de radiação coerente cobrindo a região espectral do raio-X mole, denominada "janela da água" (280 a 530 eV), utilizando pulsos laser ultracurtos no infravermelho médio com intensidades de pico extremas. Esta implementação consistirá da utilização de um sistema laser recentemente desenvolvido, baseado na tecnologia de amplificação óptica paramétrica de pulso "chirpado" (Optical Parametric Chirped Pulse Amplification - OPCPA), operando em 2.1 ¼m a uma taxa de repetição de 1 kHz, para geração de altos harmônicos através da técnica de conversão de frequência com casamento de fase por guiamento em capilar preenchido com gás nobre. A geração de altos harmônicos na região do raio-X mole através da técnica de onda guiada utilizando pulsos laser no infravermelho médio a taxas de repetição na faixa de kHz, se apresenta como um desafio tecnológico no campo da óptica não linear. A implementação proposta neste projeto permitirá, a princípio, a obtenção de um aumento em torno de duas ordens de grandeza em relação ao maior fluxo de fótons na região espectral da janela da água reportado na literatura. O contínuo aprimoramento do fluxo de fótons obtido em fontes de radiação coerente na região espectral da janela da água, baseadas no processo de geração de altos harmônicos, faz parte de um esforço significativo na direção do desenvolvimento de fontes de luz com escalas de laboratórios de pequeno porte. Tais instrumentos irão permitir, em um futuro próximo, a disponibilidade de microscópios de raio-X mole em grupos de pesquisas individuais. (AU)