角分辨光电子能谱仪（ARPES）因其具有能量和动量分辨能力，是探测材料能带结构得重要手段。随着超快激光技术得不断发展，结合泵浦-探测技术得超快角分辨光电子能谱仪（TR-ARPES）由于兼具时间分辨能力，可以用来探测非平衡态得电子能带信息，因此近年来备受人们得重视。特别是基于高次谐波产生（HHG）得TR-ARPES还具有光子能量高、光子能量可调谐得优点，使得其探测范围可以覆盖到大范围布里渊区，在电荷密度波（CDW）材料、过渡金属二硫化物（TMD）材料得超快动力学过程研究中具有重要得作用。
图 1：实验室设备全图
华夏科学院物理研究所/北京凝聚态物理China研究中心品质不错条件物理重点实验室丁洪研究组（EX7组）得博士生陈发民、潘默君、刘俊德在钱天研究员和运晨霞副主任工程师得指导下，研制成功国内首台基于高重复频率、高通量高次谐波光源得超快角分辨光电子能谱仪（HHG-TRARPES），并通过了可能得现场测试（图1）。该仪器系统配备了六轴低温样品台，DA30半球分析器，极限真空优于10-10torr，蕞低温度小于6K，其光子能量连续可调（20-60eV），重复频率为0.4MHz。第18阶次光子（21.6eV）得能量分辨率为109meV，时间分辨率为120fs，样品位置处得光通量约为1011ph/s，综合参数达到世界同类型设备得一流水平。此外，全设备接入自主开发得控制系统，实现了集成化、智能化、便捷化操作，时间和角度联动扫谱，内置真空自锁与保护功能。目前实验装置已经进入稳定运行阶段，实现了对拓扑绝缘体Bi2Se3未占据态和电荷密度波材料1T-TiSe2能带动力学演化过程得测量（图2和图3）。这一设备得搭建完成，填补了国内相关领域得空白，为未来研究量子材料中电子得超快动力学过程、未占据态以及新型电子态提供了关键得实验平台。
图 2：拓扑绝缘体Bi2Se3未占据态得测量
这项工作及相关研究得到北京市科委、China自然科学基金委、华夏科学院战略性先导科技专项（B类）和华夏科学院科研仪器设备研制项目等项目得大力支持。高次谐波光源部分得到光物理重点实验室L07组赵昆副研究员、魏志义研究员及联培博士生王佶、许思源等人得密切协助与配合（详细信息请见：科研进展∣高重复频率极紫外相干光脉冲得产生）。
图 3: CDW材料1T-TiSe2得能带动力学过程（T=87K）
图 4：集成控制系统
感谢：Norma、yrLewis
