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【2h】

Coulomb interactions in high-coherence femtosecond electron pulses from tip emitters

机译：来自尖端发射器的高相干飞秒电子脉冲中的库仑相互作用

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Tip-based photoemission electron sources offer unique properties for ultrafast imaging, diffraction, and spectroscopy experiments with highly coherent few-electron pulses. Extending this approach to increased bunch-charges requires a comprehensive experimental study on Coulomb interactions in nanoscale electron pulses and their impact on beam quality. For a laser-driven Schottky field emitter, we assess the transverse and longitudinal electron pulse properties in an ultrafast transmission electron microscope at a high photoemission current density. A quantitative characterization of electron beam emittance, pulse duration, spectral bandwidth, and chirp is performed. Due to the cathode geometry, Coulomb interactions in the pulse predominantly occur in the direct vicinity to the tip apex, resulting in a well-defined pulse chirp and limited emittance growth. Strategies for optimizing electron source parameters are identified, enabling advanced ultrafast transmission electron microscopy approaches, such as phase-resolved imaging and holography.
机译：基于尖端的光发射电子源为具有高相干性的少数电子脉冲的超快成像，衍射和光谱实验提供了独特的性能。将这种方法扩展为增加束电荷需要对纳米级电子脉冲中的库仑相互作用及其对束质量的影响进行全面的实验研究。对于激光驱动的肖特基场发射器，我们在超快透射电子显微镜中以高光发射电流密度评估横向和纵向电子脉冲特性。对电子束发射率，脉冲持续时间，光谱带宽和chi进行定量表征。由于阴极的几何形状，脉冲中的库仑相互作用主要发生在尖端附近，直接导致了清晰的脉冲chi和有限的发射率增长。确定了优化电子源参数的策略，从而实现了先进的超快透射电子显微镜方法，例如相分辨成像和全息照相。

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