第三代光源的飞秒分辨率实验：基于同步辐射统计特性的概念

本文描述了一种可在第三代同步辐射光源上进行的可见光泵浦/X射线探测/慢探测器实验的新概念。我们提出了一种技术，可以从长（100 ps）X射线探测脉冲中恢复高达飞秒级的时间分辨率。可见光泵浦脉冲必须与所需的时间分辨率一样短。所提出的泵浦-探测方案的工作原理基本上基于同步辐射的统计特性。这些特性在统计光学中被称为完全混沌偏振光的特性。我们的技术利用了这样一个事实：对于任何同步辐射光束，都存在某个特征时间（相干时间），它决定了随机波动的时间尺度。软X射线同步辐射光在单色器出口处的典型相干时间在飞秒范围内。激发态由泵浦脉冲制备，然后用探测脉冲将其投影到最终的离子态。第一个感兴趣的统计量是在同步辐射脉冲期间检测到的光电子数的方差。所关注的统计量是在同步辐射脉冲系综上定义的。根据作为相干时间（与单色器带宽成反比）函数测量的一组方差，可以重建飞秒动力学过程。