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科学家使用电子等离子体产生阿秒激光脉冲

来源: 发布时间:2019-06-10 18:00:01

拜仁慕尼黑青年队 www.rlxnx.cn   德国马克斯普朗克量子光学研究所、慕尼黑路德维希马克西米利安大学和瑞典Ume?大学的物理学家首次利用由相对论电子组成的等离子体产生孤立和高强度的阿秒激光脉冲。   

  

  3. 激光物理学家的国际团队利用极强的激光脉冲产生快速电子,然后随着血浆水平发出阿秒闪光 

  当密集的电子片加速到几乎光速时,它就起到反射表面的作用。该团队表示,这种等离子镜可用于操光线。物理学家已经详细描述了这种等离子体镜面效应,并利用它产生了孤立的高强度阿秒光脉冲。这项工作已在Nature Communications上发表。 

  科学家们指出:极其强大的激光脉冲和物质之间的相互作用开辟了一种全新的方法来产生持续时间仅为几百秒的超短闪光。这些非常短暂的脉冲可用于探测亚原子尺度上超快物理现象动态。 

  新方法 

  产生阿秒脉冲的传统方法基于近红外激光与诸如氖或氩之类的惰性气体原子中的电子的相互作用。但是德国瑞典研究的新方法已经提供了一种新思路来产生孤立的阿秒脉冲。 

  在第一步中,允许极其强大的飞秒激光脉冲与玻璃相互作用。激光使玻璃表面蒸发,使其组成原子电离并将释放的电子加速到相当于光速的可观部分的速度。 

  由快速移动的电子组成的高密度等离子体在与脉冲激光相同的方向上传播,就像一面镜子。一旦电子达到接近光速的速度,它们就会变得相对论,并开始响应激光场而振荡。 

  随后的等离子体镜的周期性变形与反射的光波相互作用,产生孤立的阿秒脉冲。这些脉冲在光谱的极紫外区域(20-30nm,40-60eV)具有大约200的估计持续时间和波长。 

  与使用较长激光脉冲产生的阿秒脉冲相比,由等离子体镜效应产生的那些脉冲和具有少量光学循环持续时间的激光脉冲可以通过波形精确控制。这使研究人员能够观察生成过程的时间过程;等离子镜的振荡。值得注意的是,这些脉冲更强烈,即它们包含的光子远远多于标准程序可获得的光子。  

  增加的强度使得可以实时更精确地测量亚原子粒子的行为。阿秒光脉冲主要用于映射电子运动,从而提供对原子内基本过程动力学的见解。 

  阿秒光闪烁的强度越高,关于物质内粒子运动的信息就越多。通过实验证明等离子体镜效应产生明亮的阿秒光脉冲,这项新研究的作者开发了一项技术,使物理学家能够更深入地探索量子世界的奥秘。 

  编译自:拜仁慕尼黑青年队

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