23/04/13氣體高次諧波（英文：High-order harmonics in gases）的產(chǎn)生是一種極端非線性光學(xué)過程，由高能量的飛秒激光聚焦到高度壓縮的稀有氣體（例如氬氣），產(chǎn)生橫跨EUV至軟X-ray的相干光束。它在很多科學(xué)研究和實(shí)際應(yīng)用方面都有重要的意義，如超快光譜學(xué)、阿秒脈沖等。
近期，國(guó)內(nèi)從事強(qiáng)激光脈沖與原子分子相互作用研究的G大學(xué)老師采用鑫圖軟X射線相機(jī)Dhyana XF95成功實(shí)現(xiàn)了氣體高次諧波的高信噪比信號(hào)的采集。
(a) 本次氣體高次諧波探測(cè)的實(shí)驗(yàn)裝置圖，箭頭位置是Dhyana XF95相機(jī)的安裝位置。
(b) 本次實(shí)驗(yàn)中拍攝到未經(jīng)圖像處理的氣體高次諧波信號(hào)圖，圖中背景雜散光嚴(yán)重，幾乎難以判定目標(biāo)信號(hào)。
(c) 使用鑫圖Mosaic 1.6 “實(shí)時(shí)減背景”功能后獲得的高信噪比圖像，目標(biāo)信號(hào)清晰可見。
(d) 使用鑫圖Mosaic 1.6 “實(shí)時(shí)偽彩”功能疊加的氣體高次諧波彩色圖像。
在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中，由于實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)很難達(dá)到理想的暗場(chǎng)條件，光路系統(tǒng)中有明顯雜散光，雜散光強(qiáng)度的峰值灰度值達(dá)到了40000DN，給提取目標(biāo)信號(hào)造成了嚴(yán)重干擾。“鑫圖Mosaic?1.6軟件的“實(shí)時(shí)減背景”功能大大簡(jiǎn)化了我們的暗場(chǎng)實(shí)驗(yàn)難度，我們還使用“實(shí)時(shí)偽彩”功能快速實(shí)現(xiàn)了信號(hào)判定，最終我們實(shí)現(xiàn)了對(duì)氣體實(shí)驗(yàn)參數(shù)的優(yōu)化。”G大的Z博士這樣評(píng)價(jià)這次的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。
Dhyana XF95應(yīng)用優(yōu)勢(shì)分析
由于氣體高次諧波產(chǎn)生的高能光子在空氣中具有很強(qiáng)的吸收率，所以實(shí)驗(yàn)所用的相機(jī)除了需要具備特殊波段的響應(yīng)能力，還需要兼容實(shí)驗(yàn)的真空環(huán)境。Dhyana XF95不僅在80-1000eV能量區(qū)間具有近乎100%的完美量子效率，而且真空兼容度高達(dá)10-7Pa，兩項(xiàng)核心應(yīng)用指標(biāo)均達(dá)到了國(guó)際先進(jìn)水平。
不僅如此，我們的Mosaic 1.6軟件已經(jīng)推出多年，專為sCMOS科學(xué)成像用戶需求構(gòu)建， 它為用戶免費(fèi)提供以往只有在付費(fèi)軟件包才能使用的諸多高級(jí)功能。本次實(shí)驗(yàn)中“實(shí)時(shí)減背景功能”和“實(shí)時(shí)偽彩功能”在科學(xué)實(shí)驗(yàn)中非常實(shí)用，不僅能幫助降低暗場(chǎng)實(shí)驗(yàn)難度，還能有效提高科學(xué)研究中對(duì)圖像定量處理分析的工作效率。
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