通过强场电离表征超出衍射极限的气溶胶化纳米粒子束
光学
2022-03-30 v1
摘要
纳米材料的研究是技术应用和基础科学的活跃领域。研究孤立纳米粒子性质的一种常见方法是通过气动透镜产生的真空内粒子束。尽管这是常见做法，但此类束的表征已被证明是困难的，因为光散射检测技术对尺寸超出衍射极限的粒子失效。在这里，我们提出了一种使用强场电离表征此类纳米粒子束的新技术。通过将毫焦（mJ）级超快激光聚焦到粒子束中，激光焦点内的纳米粒子被电离并可通过其射出的电子轻易检测到。该方法可直接获取焦点位置的纳米粒子密度，并且通过扫描焦点穿过粒子束的横向和纵向轮廓，可以获得三维粒子密度分布。此外，我们表明强场电离可有效检测直径小至 10 nm 的球形纳米粒子。另外，该技术是优化特定应用粒子束的有效工具。作为一个例子，我们展示了可通过限制进入气动透镜的气体流量来操控粒子束的密度和宽度。
引用
@article{arxiv.2203.15663,
title = {Characterization of an aerosolized nanoparticle beam beyond the diffraction limit through strong field ionization},
author = {Michael Davino and Tobias Saule and Nora G. Helming and J. A. Powell and Carlos Trallero-Herrero},
journal= {arXiv preprint arXiv:2203.15663},
year = {2022}
}