阿秒脈衝(chong) 應用包括在亞(ya) 原子級別上探測超快物理現象的動力學。

慕尼黑路德維希馬克西米利安大學，馬克斯普朗克量子光學研究所和瑞典Umeå大學的物理學家首次利用由相對論電子組成的等離子體(ti) 產(chan) 生孤立和高強度的阿秒激光脈衝(chong) 。

當密集的電子片加速到幾乎光速時，它就起到反射表麵的作用。該團隊表示，這種“等離子鏡”可用於(yu) 操縱光線。物理學家已經詳細描述了這種等離子體(ti) 鏡麵效應，並利用它產(chan) 生了孤立的高強度阿秒光脈衝(chong) 。這項成果已在Nature Communications上發表。

科學家們(men) 指出：“極其強大的激光脈衝(chong) 和物質之間的相互作用開辟了一種全新的方法來產(chan) 生持續時間僅(jin) 為(wei) 幾百阿秒的超短閃光。這些非常短暫的脈衝(chong) 可用於(yu) 在亞(ya) 原子級別上探測超快物理現象的動態 。“

新方法

用於(yu) 產(chan) 生阿秒脈衝(chong) 的傳(chuan) 統方法基於(yu) 近紅外激光與(yu) 諸如氖或氬之類的惰性氣體(ti) 原子中的電子的相互作用。但是德國和瑞典創造的新方法已經產(chan) 生了一種新的策略來產(chan) 生孤立的阿秒脈衝(chong) 。

在第一步中，讓極其強大的飛秒激光脈衝(chong) 與(yu) 玻璃相互作用。激光使玻璃表麵蒸發，使其組成原子電離並將釋放的電子加速到相當於(yu) 光速的可觀部分的速度。

由快速移動的電子組成的高密度等離子體(ti) 像一麵鏡子一樣在與(yu) 脈衝(chong) 激光相同的方向上傳(chuan) 播。一旦電子達到接近光速的速度，它們(men) 就會(hui) 變得相對，並開始響應激光場而振蕩。

隨後的等離子體(ti) 鏡的周期性變形與(yu) 反射的光波相互作用，產(chan) 生孤立的阿秒脈衝(chong) 。這些脈衝(chong) 在光譜的極紫外區域（20-30nm，40-60eV）具有大約200的估計持續時間和波長。

與(yu) 使用較長激光脈衝(chong) 產(chan) 生的阿秒脈衝(chong) 相比，由等離子體(ti) 鏡效應產(chan) 生的那些脈衝(chong) 和具有少量光學循環持續時間的激光脈衝(chong) 可以通過波形精確控製。這使研究人員能夠觀察生成過程的時間過程; 等離子鏡的振蕩。值得注意的是，這些脈衝(chong) 更強烈，即它們(men) 包含的光子遠遠多於(yu) 標準方式可獲得的光子。

強度增加

增加的強度使得可以實時更精確地測量亞(ya) 原子粒子的行為(wei) 。阿秒光脈衝(chong) 主要用於(yu) 映射電子運動，從(cong) 而提供對原子內(nei) 基本過程動力學的見解。

阿秒光閃爍的強度越高，關(guan) 於(yu) 物質內(nei) 粒子運動的信息就越多。通過實驗證明等離子體(ti) 鏡效應產(chan) 生明亮的阿秒光脈衝(chong) ，這項新研究的作者開發了一項技術，使物理學家能夠更深入地探索量子世界的奧秘。

英文原文來源：Optics.org