Stavba experimentálního uspořádání pro časově-rozlišené zobrazování pomocí pulzních elektronových svazků
| Thesis title in Czech: | Stavba experimentálního uspořádání pro časově-rozlišené zobrazování pomocí pulzních elektronových svazků |
|---|---|
| Thesis title in English: | Experimental setup for time-resolved imaging using pulsed electron beams |
| Key words: | Ultrarychlá elektronová difrakce a mikroskopie, femtosekundové laserové pulzy, interakce světla s látkou |
| English key words: | Ultrafast electron diffraction and microscopy, femtosecond laser pulses, light-matter interaction |
| Academic year of topic announcement: | 2022/2023 |
| Thesis type: | diploma thesis |
| Thesis language: | |
| Department: | Department of Chemical Physics and Optics (32-KCHFO) |
| Supervisor: | doc. RNDr. Martin Kozák, Ph.D. |
| Author: |
| Guidelines |
| Časově-rozlišená elektronová mikroskopie a difrakce dovoluje studovat a zobrazovat dynamiku atomů v krystalické mříži krátce po excitaci ultrakrátkým laserovým pulzem. Pomocí těchto metod lze na mikroskopické úrovni studovat fázové přechody, dynamiku chemických změn či magnetických polí v nanostrukturách s prostorovým rozlišením umožňujícím měřit vzájemné změny polohy atomů v krystalu v závislosti na čase po excitaci. Časové rozlišení je v současné době omezeno dobou trvání elektronových pulzů na přibližně 100 fs. V nedávné době bylo demonstrováno několik experimentálních technik umožňujících kontrolovat volné elektrony urychlené na energie 10-300 keV na časových škálách stovek attosekund pomocí jejich koherentní interakce s laserovými poli.
Cílem této diplomové práce bude postavit a charakterizovat nové experimentální uspořádání, které bude v budoucnu sloužit k časově-rozlišeným experimentům s pulzními elektronovými svazky. Femtosekundové elektronové pulzy budou generovány pomocí fotoemise z katody elektronového zdroje, tvořené autoemisním hrotem. Elektrony budou dále urychleny na energie 1-30 keV pomocí přiloženého statického pole. Délka elektronových pulzů bude charakterizována pomocí interakce elektronů s ponderomotorickým potenciálem vytvořeným dvěma laserovými pulzy ve vakuu pro různé experimentální parametry (energie elektronů, počet elektronů v jednom pulzu, nastavení elektrostatických čoček zdroje, atd.). Experimenty budou provedeny v nově sestavené vakuové komoře. K prostorově-rozlišené detekci elektronů bude použit detektor typu micro-channel plate. Součástí práce bude i návrh spektrometru umožňujícího měřit spektrum elektronů s vysokým rozlišením. |
| References |
| A. H. Zewail, 4D electron microscopy: Imaging in space and time (Imperial College Press, 2010).
Vybraná časopisecká literatura. |