近期，中國科學院上海光學精密機械研究所強場激光物理國家重點實驗室在高光子能量的高次諧波產生方面取得進展，相關成果以“High-order harmonic generation in an x-ray range from laser-induced multivalent ions of noble gas”為題，作為封面文章在Optica上發(fā)表。 J8Bz|.@Q  
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原子內電子動力學的實時觀測需要從飛秒到阿秒的超短時間，高次諧波產生（HHG）主要用于亞飛秒級的臺式化相干光源，但目前大多數(shù)應用還限于極紫外波段。擴展到keV以上的臺式化相干X射線源具有多種用途，包括4D成像和半導體檢測，它可以獲取原子、分子和凝聚態(tài)物質的深內殼層電子動力學，例如材料元素分辨、電荷/自旋/原子/光子的耦合運動等，要求光子能量高于500 eV，甚至高達幾keV。 1FC'DH!  
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然而此前實驗上報道的X射線波段HHG主要是采用波長為3.9 μm的中紅外激光與He原子相互作用產生1.6 keV的諧波。由于HHG的產生效率正比于λ-5.5，因此波長越長諧波的產生效率急劇降低，因此該實驗需要高達35 atm的氣壓以提高產生效率，實驗難度極大。我們采用光強2.5×10¹⁶W/cm²的高強度1.45μm近紅外激光與Kr氣相互作用，通過多價離子參與諧波產生過程，突破了Kr原子飽和光強的限制，在小于1 atm的較低氣壓下獲得5.2 keV高次諧波。這不僅降低了實驗難度，也是迄今我們所知的通過HHG機制產生的最高光子能量。 .$nQD.X  
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本工作得到國家自然科學基金重大儀器專項、重點項目、面上項目、先導B和中科院青年創(chuàng)新促進會的支持。 qRk&b