고객 성공 스토리
고신뢰성 펨토초 증폭기는 SwissFEL에서 집중적인 다중 사용자 연구 프로그램을 지원합니다.
도전
자유 전자 레이저(FEL)는 일반적으로 길이가 수백 미터에 달하는 "대형 과학" 장치로 마이크로파 영역에서 X선까지의 파장에서 강렬한 펨토초 펄스를 생성합니다. 스위스 북부의 Paul Scherrer Institute(PSI)에 위치한 SwissFEL은 X선 펄스(파장 범위 1Å~70Å)를 생성하도록 특별히 최적화된 FEL입니다. 물리학, 화학, 생물학의 초고속 역학을 연구하기 위한 다중 사용자 시설로 2016년부터 운영되었습니다. 대부분의 실험은 2개의 펨토초 펄스와 가변 지연을 사용하는 펌프-프로브 방법을 사용하여 수행됩니다. 따라서 SwissFEL 팀은 FEL의 X선 프로브 펄스와 함께 펌프로 사용할 펨토초 레이저가 필요했습니다. 핵심 요구사항은 특정(100Hz) 반복률에서의 높은 펄스 에너지, 뛰어난 빔 품질, 높은 신뢰성이었습니다.
해결책
SwissFEL의 Steven Johnson 교수는 다음과 같이 설명합니다. "우리는 THz 방사선 생성과 같은 비효율적인 비선형 변환 후에도 높은 펄스 에너지를 달성하기 위해 높은 빔 품질과 함께 20밀리줄의 펄스 에너지를 원했습니다. 이는 다음을 의미합니다.티타늄:사파이어(Ti:S) 증폭기. 그러나 대부분의 상용 Ti:S 증폭기는 1kHz 작동에 최적화되어 있고 우리 FEL은 100Hz 펄스 속도로 설정되어 있으므로 우리는 이 느린 속도에 최적화된 증폭기를 원했습니다.” 또한 Johnson은 신뢰성이 특히 중요하다고 지적합니다. 그는 “우리는 실험을 수행하기 위해 단 5일의 시간 창을 사용하여 방문자를 몇 달 전에 미리 예약하는 촘촘한 달력을 가지고 있습니다. 앰프는 모든 사용자에게 완벽한 24시간 성능을 제공해야 합니다. 예정되지 않은 가동 중지 시간은 단순히 선택 사항이 아닙니다. 그래서 우리는 맞춤형 레이저의 성능과 성숙한 상용 레이저 소스의 신뢰성을 원했습니다.” PSI는 이전에 신뢰성에 대한 경험을 갖고 있습니다.간섭성 초고속 레이저그리고 수정된 두 가지를 획득하기로 결정했습니다레전드 엘리트 증폭기100Hz에서 20mJ를 제공하며 유지 관리 등으로 인한 가동 중지 시간을 제거하기 위한 중복성을 제공합니다.
결과
Johnson은 이 증폭기의 신뢰성이 기대 이상이라고 말합니다. 그는 이 진술을 뒷받침하는 증거로 SwissFEL의 작업을 기반으로 출판된 다양한 논문을 인용합니다. 이러한 연구는 생물학자들의 단백질에 대한 일시적인 연구부터 더 빠른 전자 장치로 이어질 수 있는 물질의 빠른 분극을 조사하는 자신의 연구까지 다양합니다. 그러나 궁극적인 검증은 틀림없이 스위스 FEL이 바카라 카지노의 세 번째 Ti:sapphire 증폭기에 대해 발주한 주문(2020년)일 것입니다.
"앰프는 모든 사용자에게 완벽한 24시간 성능을 제공해야 합니다."
— 스티븐 존슨 교수, SwissFEL, PSI, 스위스 그룹 리더
그림 1: SwissFEL은 스위스 북부의 Paul Scherrer Institute(PSI)에 위치하고 있습니다.