A sekund laser% 3a for den skøre elektroniske fotografering

Bare som vi bruger lys til observere den makroskopiske verden omkring os% 2c vi kan også bruge lys til sonde den subatomære verden . Men en princip skal være observeret : enhver måling skal være hurtigere end den tid krævede for systemet under undersøgelse for at ændre betydeligt , ellers kun vage resultater kan opnås opnå.
In a molecule, atoms move on the femtosecond (trillionth of a second, 10^-15 seconds) time scale, their positions and energies change in one to a few hundred attoseconds, and to measure their motion, femtosecond technology "can't help.
Hvordan kort er an attosekund? 1 attosekund er 10^-18 sekunder, som er en milliardtedel af en milliardtedel af af a sekund. 1 attosekund er er ækvivalent til 1 sekund af alderen af universet (13,8 milliard år). A stråle af lys rejser fra en side af rummet til den modsatte væg tager 10 milliarder buesekunder.
The "real life" of the attosecond pulse
How do you get a light pulse to the attosecond scale? Teoretisk, kortere lys pulser kan genereres ved kombinerende kortbølgelængde laser pulser af flere bølgelængder.
Wei Zhiyi, a forsker at instituttet af fysik af det kinesiske akademi af videnskaber, forklaret til videnskaben og teknologi dagligt reporter: "Til generere nye bølgelængder ikke kun behov en femtosekund laser drev, men også behov være fokuseret på den gas, gennem den interaktion af lys og gas atomer til producere den såkaldte høj harmoniske, høj harmoniske, høj harmoniske er en cyklus i den drev laser, den generation af to cykler af bølgen."
In 1987, Lhuillier og kolleger fokuseret an infrarød laser stråle på en inert gas og fundet at den harmoniske producerede var flere og stærkere end dem tidligere produceret med kortere-bølgelængde laser drev, og at mange af de harmoniske observerede havde lignende lys intensiteter.
Yderligere undersøgelser fundet at, under den rigtige omstændigheder, den harmoniske overlappede til producere en serie af laser pulser i den ultraviolette bånd, hver af hvilke var kun a få hundrede attosekunder lang.
In 2001, Agostini og hans kolleger i Frankrig lykkedes i genererer a serie af puls tog varige kun 250 arsec. Ferenc Krauss og hans partnere i Østrig gik den anden vej, isolerende enkelt isoleret lys pulser varig 650 buesekunder og bruger dem til spor og studere processen af "trækker" elektroner ud af atomer.
"It is the the work these three scientists, repræsenteret af forskerne for mere end a årti, gennem opfindsomhed og utrættelig indsats, so that ultrafast science into the era of attoseconds." Wei Zhiyi said.
Lovende i et antal af felter, "show din færdigheder"
A small hummingbird can beat its wings 80 times per second, with the human eye is unable to see, but with a high-speed camera can be framed into a clear frame of action.
"A sekund lys puls er præcist den undersøgelse af det mikroskopiske materiale verden af 'højhastighedskamera', kan være 'rasende' af elektronen indrammet for observation." Wei Zhiyi sagde forhåbentlig, "Studere og forståelse elektroner på sådan en kort tid skala (af attosekunder) er forventes at facilitere den hurtige udvikling af ultrahurtig elektronik, som kan en dag give stige til mere kraftfulde computer chips. Det også tillader os til skelne molekyler baseret på deres elektroniske egenskaber og at bruge dem for hurtig og nøjagtig sygdom diagnose."

"For example, Prof. Chang Zenghu's team at the University of Central Florida in the United States set the world record for the shortest attosecond pulse twice, in 2012 and 2017, and the 43-attosecond pulse created by the Swiss Federal Institute of Technology in 2017 has so far held the current world record for the shortest. In particular, the EU has constructed the Extreme Light Facility (ELI-ALPS) in Hungary, with attosecond lasers as the main component, to provide scientists in different fields to carry out attosecond scientific research." Wei Zhiyi counts the results in the field of attosecond.
Research on attosecond light pulses has also been widely emphasized by Chinese scientists. The Institute of Physics of the Chinese Academy of Sciences, Shanghai Institute of Optical Mechanics, Xi'an Institute of Optical Mechanics, Peking University, East China Normal University, National University of Defense Technology, Huazhong University of Science and Technology and other units are carrying out research in the field of attosecond science. 2013, Wei Zhiyi's group for the first time in China to generate and measure the isolated attosecond pulse of 160 attoseconds, and is now further developing towards shorter pulse widths, higher energies, and higher repetition frequencies, which will provide the opportunity for the Chinese scientists to develop their own attosecond lasers. Combined with the terminal equipment, it provides an international leading platform and facilities for the research of attosecond laser in the fields of condensed matter physics, atomic and molecular physics, chemistry, biomedicine, information and energy.