據(jù)美國(guó)《大眾科學(xué)》網(wǎng)站8月16日(北京時(shí)間)報(bào)道，一國(guó)際科研團(tuán)隊(duì)研制出一種新的阿秒級(jí)(1阿秒=10-18秒)激光器，當(dāng)單個(gè)電子參與化學(xué)反應(yīng)時(shí)，這種激光器或可為其“攝像”，這是迄今為止最高清、最快速的數(shù)據(jù)收集活動(dòng)。一旦取得成功，新激光系統(tǒng)將對(duì)從基礎(chǔ)化學(xué)到復(fù)雜的藥物研究、化學(xué)工程學(xué)等領(lǐng)域產(chǎn)生巨大影響。相關(guān)研究發(fā)表在《自然·光子學(xué)》雜志上。
該科研團(tuán)隊(duì)由澳大利亞、美國(guó)、歐洲的科學(xué)家組成。科學(xué)家們表示，拍攝下電子的“一舉一動(dòng)”并非易事，因?yàn)殡娮拥倪\(yùn)行速度非常快，在1.51阿秒內(nèi)就能環(huán)繞一個(gè)氫原子核旋轉(zhuǎn)一周。為了捕捉到正在活動(dòng)的電子，人們需要一種能在阿秒層面上發(fā)送脈沖的激光器。
此前已有科學(xué)家研制出并演示了阿秒激光脈沖，但那些脈沖非常微弱，無(wú)法真正測(cè)量電子的動(dòng)態(tài)，真正有用的阿秒激光器需要兼具高速度和強(qiáng)脈沖密度。新激光系統(tǒng)滿足了這兩個(gè)需求，并且只需簡(jiǎn)單的環(huán)境設(shè)置就可完成任務(wù)。
為了獲得超強(qiáng)的激光脈沖，人們需要將不同頻率的光波精確地混合在一起，使它們能互相加強(qiáng)。知易行難，因?yàn)楹茈y讓兩種不同的激光束精確地同步。為了克服這個(gè)問(wèn)題，科學(xué)家們構(gòu)建了一套環(huán)境裝置，讓單束激光通過(guò)一個(gè)射束分離器，產(chǎn)生兩束不同頻率的激光。因具有相同來(lái)源，這兩束激光能夠?qū)崿F(xiàn)同步。
科學(xué)家們還采用了其他輔助手段，讓激光脈沖達(dá)到了阿秒規(guī)模的測(cè)量所必需的激光脈沖密度和持續(xù)時(shí)間。借此，人們能以前所未有的方式觀察單個(gè)電子的活動(dòng)。
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