超快透射电子显微镜(Ultrafast Transmission Electron Microscopy, UTEM)是一种能够以纳米尺度空间分辨研究超快动力学过程的前沿技术。在哥廷根大学最新的研究进展里，建造了第一台具有高度相干性电子源的第三代UTEM。通过从纳米针尖发射局域的光电子，获得高度相干的电子脉冲，能够在样品处将电子斑聚焦到数个纳米，同时具有300 fs的脉冲时间宽度。介绍了利用这种先进电子光源UTEM装置的几个应用：对坡莫合金薄膜的磁涡旋纳米图案进行实空间洛伦兹成像，打开应用UTEM进行超快磁性研究的大门; 通过将电子脉冲聚焦到数个纳米，我们局域地探测单晶石墨薄膜上飞秒激光激发的声学声子在边缘的传播和演化; 演示了自由传播电子束在激光驱动的近场中受光学相位调制产生的电子动量态相干叠加。

分析了基于双级反射静电系统的电子脉冲压缩技术方法。类比于光子脉冲压缩用多层介质啁啾镜,将该静电系统称为可调谐静电啁啾镜: 根据静电啁啾镜电气结构参数的设置,入射电子脉冲在系统中U形反射运动飞行时间与其初始轴向能量具有相应不同的色散关系,也即正负啁啾特性。讨论了该啁啾镜正负啁啾属性的可调谐性及脉冲压缩技术细节,并给出了计算实例。

针对电子脉冲脉宽调制技术的需求，提出了一种紧凑型电子脉冲脉宽对称型调制技术，其核心是利用交变电场对电子脉冲空间各部分电子施以差别性能量调制以达到调制电子脉冲脉宽的目的。详细阐述了该技术的工作原理，包括交变电场的选择、脉冲压缩幅度的变量关系以及轴向磁场的聚焦约束作用，分别给出了不同类型调制电场设置下脉冲压缩调制和展宽调制所对应的约束条件及实施例。