使用阿秒激光可以提高电子照相的速度

发布时间：2023-10-07 13:08:38 所属栏目：外闻来源：

导读：我们可以通过应用光线进行观测的同样方式，利用光子去探索微观领域。但必须遵守一个原则：任何测量都必须快于被研究系统发生明显变化所需的时间，否则只能得到模糊的结果。

在一个分子中，原子在飞秒（千万亿分之

我们可以通过应用光线进行观测的同样方式，利用光子去探索微观领域。但必须遵守一个原则：任何测量都必须快于被研究系统发生明显变化所需的时间，否则只能得到模糊的结果。

在一个分子中，原子在飞秒（千万亿分之一秒，10^-15秒）时间尺度内运动，其位置和能量在1到几百阿秒内发生变化，要对其运动进行测量，飞秒技术“爱莫能助”。

阿秒有多短暂呢？1阿秒是10^-18秒，也就是十亿分之一秒的十亿分之一。1阿秒之于1秒，相当于1秒之于宇宙的年龄（138亿年）。一束光从房间的一边到达对面墙上，就需要100亿阿秒。

如何让光脉冲达到阿秒量级？理论上，可通过组合多个波长的短波长激光脉冲来产生更短的光脉冲。

2001年，阿戈斯蒂尼及其在法国的同事成功产生了一系列仅持续250阿秒的脉冲串。费伦茨·克劳斯和其在奥地利的伙伴们则另辟蹊径，成功隔离出持续时长650阿秒的单个孤立光脉冲，而且用其跟踪和研究了将电子从原子中“拉”出来的过程。

“正是以这3位科学家为代表的研究人员历时十几年的工作，通过聪明才智和不懈努力，使超快科学迈入了阿秒时代。”魏志义说。

意思就是说一只小小的蜂鸟每秒可以拍打蜂鸟的翅膀不下80次，不过仅用人眼观察的话是无论如何无法看清的，但用高速摄像机就可将其动作定格成一帧帧清晰的画面。

“阿秒光脉冲正是研究微观物质世界的‘高速摄像机’，可将‘狂飙’的电子定格下来进行观察。”魏志义满怀希望地表示，“在（阿秒）如此短的时间尺度上研究和理解电子，有望促进超高速电子学的快速发展，有朝一日可能催生更强大的计算机芯片。它还使我们能够根据分子的电子特性来区别分子，并用于快速准确的疾病诊断。”

“如美国中佛罗里达大学常增虎教授团队先后于2012年及2017年两次创造了最短阿秒脉冲的世界纪录，瑞士联邦技术大学于2017年创造的43阿秒脉冲迄今仍保持着目前最短的世界纪录。特别是欧盟在匈牙利建设了以阿秒激光为主体内容的极端光设施（ELI-ALPS），用以提供不同领域的科学家开展阿秒科学研究”。这一举措大大加强了欧盟在该领域的影响力。

（编辑：聊城站长网）

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