锥形 X 射线波导中 X 射线自由电子激光的瞬态核反转

通过限制电磁波的空间能量传输，介质波导可在持续强度下将光传输长距离。波导已在微波与光学波段用于维持与激光器相连的强信号强度，但引导如 X 射线般强短波长辐射则更为棘手。本文从理论上探究锥形 X 射线波导如何聚焦并引导来自 X 射线自由电子激光的辐射。采用高原子序数包层材料（如铂）的椭圆波导，可维持比自由空间高至多三个数量级的 X 射线强度。该特性可用于显著增强 X 射线的共振相互作用，例如驱动核跃迁直至瞬态核布居反转。这或成为核态布居调控的首个突破。我们的结果预示了锥形 X 射线波导在新兴的核跃迁 X 射线量子光学领域的重要角色。