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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

Processo: 12/22102-7
Linha de fomento:Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Pós-Doutorado
Vigência (Início): 01 de abril de 2013
Vigência (Término): 31 de março de 2014
Área do conhecimento:Ciências Exatas e da Terra - Física - Física Atômica e Molecular
Pesquisador responsável:Cleber Renato Mendonça
Beneficiário:Jonathas de Paula Siqueira
Supervisor no Exterior: Franz X. Kärtner
Instituição-sede: Instituto de Física de São Carlos (IFSC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos , SP, Brasil
Local de pesquisa : Massachusetts Institute of Technology (MIT), Estados Unidos  
Vinculado à bolsa:12/03513-6 - Espectroscopia óptica ultra-rápida aplicada a reações fotoquímicas, BP.PD
Assunto(s):Óptica não linear

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)

Publicações científicas
(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)
STEIN, GREGORY J.; KEATHLEY, PHILLIP D.; KROGEN, PETER; LIANG, HOUKUN; SIQUEIRA, JONATHAS P.; CHANG, CHUN-LIN; LAI, CHIEN-JEN; HONG, KYUNG-HAN; LAURENT, GUILLAUME M.; KAERTNER, FRANZ X. Water-window soft x-ray high-harmonic generation up to the nitrogen K-edge driven by a kHz, 2.1 mu m OPCPA source. JOURNAL OF PHYSICS B-ATOMIC MOLECULAR AND OPTICAL PHYSICS, v. 49, n. 15 AUG 14 2016. Citações Web of Science: 21.

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