Add to ORKG高階諧波產生為時下發展同調性高, 超短脈衝時寬的 X-ray 最有效的 方法, 因此成為非常熱門的研究領域; 根據目前的理論模型及實驗成果, 其 產生可藉由兩種物理機制, 一是藉由光場游離爾後與離子結合產生機制, 為光場先游離出束縛在原子中的電子, 經由光產生的電場加速後與離子 結合而輻射出高階諧波, 二是相對論性諧波產生機制, 藉電子在強電場下 呈現非線性的運動而直接輻射出高階諧波; 然而, 諧波相關研究在應用上 面臨的挑戰仍在於產生更短波長的諧波及達到更高的頻率轉換效率, 為了 使諧波的轉換效率持續增加, 除了增長作用氣體介質長度以提高增益效果 外, 同時更必須抑制因相位反轉造成諧波轉換效率的降低, 此限制可藉由 波導結構使雷射脈衝維持高尖峰強度即使其頻率轉換過程相位匹配, 而達 到大幅提昇諧波轉換效率的目標, 同時亦是本篇論文討論的重點。 第一章 會首先簡述高階諧波的發展演進歷史, 第二章則介紹產生高階諧波的相關 物理原理及目前發展。 受惠於近期在超短脈衝極高功率雷射的進展, 激發脈衝光源具有越 來越高的尖峰強度, 結果促使相對論性諧波產生機制成為發展高強度、短 脈衝時寬、高同調性的 X-ray 光源成為最具潛力的方法; 在光場游離爾 後與離子結合產生機制中, 使用較高的雷射尖峰強度為達到更短波長時, 伴隨而來的高游離率所產生的高密度電子, 其電漿色散效應為達到相位匹 配主要的限制, 導致在頻率轉換過程中相位反轉而令效率大幅降低, 除此 外, 雖利用中空光纖或波狀中空毛細管已被證明可進一步提高此機制產生 的高階諧波, 在高脈衝強度下其相關材料元件卻容易損壞, 且在操作尚可 工調空的元件自由度較單純的利用氣體噴嘴所形成的氣體介質低, 以上的 原因皆限...