[发明专利]四维高时空分辨超快光子电子多模探测装置

权利要求书

1.一种四维高时空分辨超快光子电子多模探测装置，其特征在于：通过泵浦探测技术，将聚焦的飞秒至皮秒尺度的光子精准聚焦到微纳尺度样品，通过超快扫描电镜及CCD有机结合探测；通过超快激光激发冷却灯丝形成超快电子束进行观测；通过超快激光照射CCD进行观测，因此能够同时实现超快电子和超快光子的多模探测；还可调控探测电子，使其与光子共同作用样品，从而实现电子与光子协同作用过程的多模超快观测。

2.如权利要求1所述的四维高时空分辨超快光子电子多模探测装置，其特征在于：所述光子电子多模探测装置适用于原位研究超快微纳加工过程及微纳光电器件载流子动态过程。

3.如权利要求1所述的四维高时空分辨超快光子电子多模探测装置，其特征在于：包括：飞秒激光发生器、倍频发生器、分束镜、时间延迟平台、分束镜、改进扫描电子显微镜、倍频模块、合束器、样品、电子探测器、分光镜和CCD；

将高功率飞秒激光器的基本输出经过倍频发生器进入第一分光镜后，输出两束脉冲激光；第一束脉冲激光通过时间延时平台后，再通过第二分束镜，分出第一束激光经过高温窗口精准聚焦到改进扫描电子显微镜冷却的Schottky场发射灯丝并产生光电子脉冲，经过1-30kV电压加速，用于电子模式探测；分出第二束脉冲激光通过合束器直接聚焦到样品上，反射光通过分光镜以及CCD收集成像，用于光学模式探测；经过倍频模块产生的第二束脉冲激光以一定角度入射到样品上，作为泵浦光将样品激发到激发态；通过电脑控制的时间延迟平台控制泵浦光和探测光的时间差，用以实现时间分辨；通过超快激光激发冷却灯丝形成超快电子束进行观测；通过超快激光照射CCD进行观测，因此能够同时实现光子/电子多模探测；还可调控探测电子，使其与光子共同作用样品，从而实现电子与光子协同作用过程的多模超快观测。

4.如权利要求3所述的四维高时空分辨超快光子电子多模探测装置，其特征在于：所述一定角度通常为50°倾角。

5.如权利要求3所述的四维高时空分辨超快光子电子多模探测装置，其特征在于：所述改进扫描电子显微镜分别在激发脉冲电子束、泵浦光、及探测光子脉冲处安装透光窗口用于透过激光；同时协同调控电子束电压及偏压值，用于调谐电子束脉冲。