[发明专利]基于激光等离子体驱动的超快电子衍射装置

权利要求书

1.一种基于激光等离子体驱动的超快电子衍射装置，其特征在于，该装置包括：飞秒激光光源(7)、靶室(23)、样品控制器(28)、电子束成像系统(30)、真空泵(22)；

所述的靶室(23)是一个具有主脉冲入射窗口(24)的筒状腔室，在所述的靶室(23)中设有固体靶(9)和聚焦系统(31)，该聚焦系统(31)由反射镜(32)和离轴抛物面镜(8)构成，所述飞秒激光光源(7)出射的激光通过主脉冲入射窗口(24)垂直入射到所述靶室(23)中，经所述的反射镜(32)和离轴抛物面镜(8)聚焦到固体靶(9)的表面；

在所述的固体靶(9)激光的反射方向依次是电子束优化系统(29)、控制样品底座(17)和与所述靶室(23)连接的电子束成像系统(30)，在所述的控制样品底座(17)上是样品台(16)，该样品台(16)供设置待测样品(15)，从所述固体靶(9)表面发射的电子束经过所述电子束优化系统(29)入射到待测样品(15)上；

所述的电子束成像系统(30)依次由微通道板(18)、荧光屏(19)和CCD(20)构成，所述的微通道板(18)与所述的靶室(23)相连通；

所述的真空泵(22)通过插板阀(21)与所述靶室(23)连接；

所述的样品控制器(28)通过控制电路(27)经所述的靶室(23)上的电路接口(26)与所述的控制样品底座(17)相连；

所述电子束优化系统(29)包括：第一狭缝(12)垂直放置在所述固体靶(9)输出的电子束出射方向上；第一块二极磁铁(10)的N极朝上，S极朝下，与所述的第一狭缝(12)平行放置在电子入射方向的右侧；第二块二级磁铁(11)的N极朝上，S极朝下，与所述的第一块二极磁铁(10)以顺时针水平旋转5至15度角放置在电子入射方向的右侧，电子束首先入射进入所述的第二块二极磁铁(11)；第二狭缝(13)与所述的第二块二极磁铁(11)平行放置在所述的第一块二极磁铁(10)和第二块二极磁铁(11)间远离入射电子方向的一侧，用于筛选出单能电子；一个磁透镜(14)放置在所述第一块二极磁铁(10)的电子出射方向，用于对出射的电子束进行聚焦。

2.根据权利要求1所述的超快电子衍射装置，其特征在于，所述的飞秒激光光源(7)为短脉冲飞秒激光光源，激光束的脉宽为1至100飞秒，激光峰值功率为10-200拍瓦。

3.根据权利要求1所述的超快电子衍射装置，其特征在于，所述的飞秒激光光源(7)输出的激光经所述的聚焦系统(31)聚焦后，在所述的固体靶(9)上的焦斑尺寸为3-25微米。

4.根据权利要求1所述的超快电子衍射装置，其特征在于，所述固体靶为铝靶、钨靶或金靶。

5.根据权利要求1所述的超快电子衍射装置，其特征在于，所述的第一狭缝(12)上覆盖有一层金属箔。

6.根据权利要求1至5任一项所述的超快电子衍射装置，其特征在于，所述靶室(22)还有一个通向所述的待测样品(15)的泵浦光入射窗口(25)。