一國際科研團隊研製出一種新的阿秒級(1阿秒=10-18秒)激光器,當單個(ge) 電子參與(yu) 化學反應時,這種激光器或可為(wei) 其“攝像”,這是迄今為(wei) 止最高清、最快速的數據收集活動。一旦取得成功,新激光係統將對從(cong) 基礎化學到複雜的藥物研究、化學工程學等領域產(chan) 生巨大影響。相關(guan) 研究發表在《自然—光子學》雜誌上。
該科研團隊由澳大利亞(ya) 、美國、歐洲的科學家組成。科學家們(men) 表示,拍攝下電子的“一舉(ju) 一動”並非易事,因為(wei) 電子的運行速度非常快,在1.51阿秒內(nei) 就能環繞一個(ge) 氫原子核旋轉一周。為(wei) 了捕捉到正在活動的電子,人們(men) 需要一種能在阿秒層麵上發送脈衝(chong) 的激光器。
此前已有科學家研製出並演示了阿秒激光脈衝(chong) ,但那些脈衝(chong) 非常微弱,無法真正測量電子的動態,真正有用的阿秒激光器需要兼具高速度和強脈衝(chong) 密度。新激光係統滿足了這兩(liang) 個(ge) 需求,並且隻需簡單的環境設置就可完成任務。
為(wei) 了獲得超強的激光脈衝(chong) ,人們(men) 需要將不同頻率的光波精確地混合在一起,使它們(men) 能互相加強。知易行難,因為(wei) 很難讓兩(liang) 種不同的激光束精確地同步。為(wei) 了克服這個(ge) 問題,科學家們(men) 構建了一套環境裝置,讓單束激光通過一個(ge) 射束分離器,產(chan) 生兩(liang) 束不同頻率的激光。因具有相同來源,這兩(liang) 束激光能夠實現同步。
科學家們(men) 還采用了其他輔助手段,讓激光脈衝(chong) 達到了阿秒規模的測量所必需的激光脈衝(chong) 密度和持續時間。借此,人們(men) 能以前所未有的方式觀察單個(ge) 電子的活動。
轉載請注明出處。