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Beitrag über optisches Schalten und Ablenken von Elektronen auf Zeitskalen kleiner als die optische Periode in Nature Communications erschienen

transversalen Elektronenablenkung („Streaking“) durch optische Nahfelder
a Experimentelle Demonstration der transversalen Elektronenablenkung („Streaking“) durch optische Nahfelder, die von zwei zeitlich und räumlich getrennten Femtosekundenlaserpulsen bei einer Wellenlänge von 1930nm an der Oberfläche einer Silizium-Nanostruktur angeregt werden. b Abgelenkter Elektronenstrom als Funktion der Zeitdifferenz zwischen den beiden Laserpulsen. Die Breite der Maxima von 1,3 fs ist viel kleiner als die optische Periode des Treiberfeldes, die 6,6 fs lang ist.

Beitrag über optisches Schalten und Ablenken von Elektronen auf Zeitskalen kleiner als die optische Periode in Nature Communications erschienen

Sowohl Elektronenbeschleunigung in so genannten dielektrischen Laserbeschleunigern (DLAs) als auch energieaufgelöste Elektronenmikroskopie (z.B. photoneninduzierte Nahfeldelektronenmikroskopie, kurz PINEM) nutzen optische Nahfelder. In diesem Manuskript demonstrieren wir, dass eine Zeitauflösung von weniger als einem optischen Zyklus, nämlich von 1,3 fs erreicht werden kann, was durch die lineare Abhängigkeit der End-Elektronenenergie und/oder des transversalen Impulses von der Amplitude des schnell oszillierenden Felds ermöglicht wird. Die Elektronen wechselwirken in zwei Regionen mit Nahfeldern, deren relative Phase kontrolliert werden kann. Damit können wir den phasenabhängigen Strom als Visualisierung der auf die Elektronen übertragenen Energiemodulation nutzen. Dieser Effekt kann zum zeitabhängigen Schalten von Elektronen in diversen ultraschnellen Elektronenbeugungs- und Elektronenmikroskopieversuchen angewendet werden. Außerdem können damit optische Streifenkameras (auch Schmier- oder Streakkameras genannt) betrieben werden, die eine Charakterisierung von ultrakurzen Elektronenpulsen mit Attosekundenauflösung (10-18 s) zulassen.

Beitrag in Nature Communications (freier Zugang)

„Ultrakurze Pulse durch Laser“ Artikel vom Max-Planck Institut für die Physik des Lichts