【如何使 zeptosecond x 射線脈衝】

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【如何使 zeptosecond x 射線脈衝】

 

如何使 zeptosecond x 射線脈衝

在西班牙和美國的研究人員提出了生產忍受少於一阿秒 (10– 18 s) 的輻射脈衝技術。

如果然後它可以產生短暫的 x 射線閃光，可以在實驗室中，意識到的技術足以捕獲一個原子內部電子的運動或甚至看直接看的質子和中子的運動期間核裂變或聚變。

超短輻射脈衝是 pump–probe 光譜，用來研究等參加化學反應的電子的運動的快速進程的中流砥柱。

在這項技術，短期和高能雷射脈衝 （泵） 提供的啟動能量需要啟動一個化學反應。

過了一會兒，第二個脈衝 （探頭） 命中反應粒子，然後檢測。通過仔細研究檢測到脈衝，可以推論的粒子在碰撞時的暫態狀態。

通過改變泵和探針脈衝之間的時間延遲，科學家們可以在一個化學反應過程重建電子在原子和分子的行為。

在將來，技術可以用於優化所需的反應的條件或甚至直接操作反應。

越短脈衝，使用的速度越快化學過程，可以學習和操作。

幾個幾百個 attoseconds 的脈衝可以生產與強大的紅外鐳射照射原子氣體雲。

鐳射輻射是連貫的在雲計算中的所有原子都由經驗豐富的電場附近同時擺動。當電場的輻射點在一個方向，一些負電荷被拉扯幾毫從其原子的原子核。

當輻射變化和電場的階段反轉時，他們是然後推向回父原子。

一些這些電子與原子核碰撞，放棄其動能在突然的寬頻、 連貫一致的 x 射線輻射。

用廢舊的電子

許多電子，然而，拍攝直過去的原子核沒有碰撞和發射出的輻射。

現在，新的方式來使用這些浪費的電子已提出了由卡洛斯 · 埃爾南德斯-加西亞和薩拉曼卡大學和中心的同事們為脈衝雷射器，在西班牙和在美國博爾德科羅拉多大學。

更有甚者，該小組展示了從理論上講這些電子可以用於產生子-阿秒脈衝。

想法是直接過去一個原子核射第一次的電子可以在欄位的隨後振盪中第二次回拉扯。

這使電子碰撞第二次機會。

抓住，然而，是這些電子在一個稍有不同的頻率，從那些碰撞回合第一次產生的 x 射線。

當兩個相鄰注意關於樂器的聲音同時，由此產生的和諧產生一種令人痛心的感覺，因為卷快速擺動頻率移動 in and out of 階段。

同樣地，這些研究者的模型顯示的脈衝強度應波動作為兩個 x 射線的頻率移動進進出出的階段。

阿秒脈衝可以分成一串脈衝，持久的幾個幾百個 zeptoseconds （zeptosecond 是 10至s） 每個脈衝。

"檔中我們展示如何獲得 800 zs，但這是可擴展的"說團隊成員Tenio Popmintchev的科羅拉多大學的"我們還不知道我們可以如何短"。

找到合適的鐳射

小組認為實現這項計畫在實踐中的最大障礙是合適的紅外鐳射 — — 的發展矛盾的是，短脈衝需要更長的波長驅動雷射器。

科學家們已收到兩個研究補助金和目前正在努力開發這種裝置。

喬恩 · 馬蘭戈斯，laser–matter 相互作用在倫敦帝國學院的專家認為它應該是可能制定合適的紅外鐳射可以使用當前可用的設備進行實驗原理進行測試。

他說工作是一個幾個有趣的、 最近的提案，以產生子-阿秒脈衝，尤其是在三月在斯特拉思克萊德大學格拉斯哥這樣做使用自由電子雷射器，但他們都需要解決的一個關鍵問題： 脈衝火車將會有問題在實驗中，因為將沒有辦法歸結到一個特定的脈衝信號。

"你真的需要出生成孤立阿秒脈衝的方式工作，"他說，"因為然後你可以在什麼時候毫不含糊地泵和探針事件發生 pump–probe 實驗中使用它們."

中所述的研究phys.rev.就離開-聽。111 033002。

還有更多關於為什麼用超短波輻射脈衝來研究電子運動在物理世界視頻"我們可以看到在原子尺度上的電子的運動嗎?".

關於作者

Tim Wogan 是一個設在英國的科學作家

 

 

引用：http://translator.live.com/BV.aspx?ref=IE8Activity&a=http%3A%2F%2Fphysicsworld.com%2Fcws%2Farticle%2Fnews%2F2013%2Fjul%2F29%2Fhow-to-make-zeptosecond-x-ray-pulses