近日，來自Max Born Institute（德國柏林）、ELI-ALPS（匈牙利塞格德）和INCDTIM（Cluj-Napoca，羅馬尼亞）的研究人員提出了一種高強度極紫外（XUV）激光器的方法，為高速納米級成像開辟了新的可能性。

該方法采用一種叫做高諧波產(chǎn)生（HHG）的技術(shù)，通過將目標(biāo)材料被放置在近紅外（NIR）飛秒強脈沖的焦點，使得目標(biāo)在高諧波頻率下向近紅外光強發(fā)射光，以實現(xiàn)高強度極紫外（XUV）脈沖。該方法相對于其他方案而言，光源結(jié)構(gòu)更加緊湊。

之前為了產(chǎn)生適當(dāng)強度的XUV脈沖，必須使用大型球面鏡將近紅外脈沖聚焦到大的目標(biāo)區(qū)域，這需要一個尺寸超過10米的裝置。到目前為止，這些龐大而昂貴的設(shè)置只能在少數(shù)的研究設(shè)施中使用。

現(xiàn)在，研究人員已經(jīng)開發(fā)出一種更先進的HHG技術(shù)。通過使用高壓氣體射流充當(dāng)HHG目標(biāo)，但關(guān)鍵的一點是將目標(biāo)放置離近紅外光焦點有一段距離。由于近紅外光束遇到氣體時會擴散開來，因此相互作用更多，可以產(chǎn)生更多的XUV光子。作為一個額外的好處，合成的XUV脈沖有很大的發(fā)散，這意味著它們可以聚焦到一個非常小的點，用于納米級成像。

通用鋁濾光片將近紅外光從光束中去除，用小球面鏡將XUV脈沖聚焦到直徑僅為600納米的光斑上。整個裝置安裝在一個2米的桌面上，團隊能夠產(chǎn)生強度高達2×10^14瓦/平方厘米的XUV脈沖。這已經(jīng)超過了現(xiàn)有的、體積更大的XUV源的性能。研究小組所做的模擬表明，進一步的改進可以將這種強度提高1000倍。