電子光譜學:不只是快照,而是真實電影?

位於慕尼黑大學LMU和馬克斯普朗克量子光學研究所的物理學家已經開發出一種激光配置,可以讓他們“拍攝”電子的運動。

電子光譜學:不只是快照,而是真實電影?

頻閃攝影是一種特殊技術,允許人們凍結移動物體的運動。訣竅是在保持快門打開的同時觸發閃光燈幾次。多次曝光的效果是驚人的。在單個圖像上多次捕獲對象,在其軌跡中的不同點停止其運動。

該團隊使用高功率鐿光纖激光器作為光源,能夠以每秒7800萬(78 MHz)的速率產生一系列阿秒脈衝。每列火車包括大約20個單獨的阿秒閃光。用於產生阿秒閃光的激光脈衝首先在所謂的光學諧振器中相干增強 - 這是一種形成腔的反射鏡系統,其中光在逃逸之前來回反射多次。每當波脈衝擊中特定鏡子時,它通過後續脈衝的同步相加而被放大。這種波形的疊加使科學家們能夠增強初始脈衝的幅度,這個脈衝大約是50飛秒(飛秒)是百萬分之一十億分之一秒或10-15秒分數250倍,同時提高其穩定性。

該團隊使用高功率鐿光纖激光器作為光源,能夠以每秒7800萬(78 MHz)的速率產生一系列阿秒脈衝。每列火車包括大約20個單獨的阿秒閃光。用於產生阿秒閃光的激光脈衝首先在所謂的光學諧振器中相干增強 - 這是一種形成腔的反射鏡系統,其中光在逃逸之前來回反射多次。每當波脈衝擊中特定鏡子時,它通過後續脈衝的同步相加而被放大。這種波形的疊加使科學家們能夠增強初始脈衝的幅度然後將這些脈衝聚焦在由氬原子雲組成的靶上。原子吸收能量並以阿秒閃光輻射的形式迅速重新發射。然後通過巧妙的濾波方法將這些超短脈衝選擇性地耦合出諧振器。這包括將它們引導到具有孔徑的穿孔鏡子,該孔徑足夠大以使阿秒脈衝通過而沒有顯著的擾動。

通過這種方式,科學家們能夠以鐿光纖激光器發射78 MHz的光脈衝的速率產生阿秒脈衝序列。由此產生的阿秒閃光由極紫外輻射組成,波長在10和100nm之間。此外,輻射是相干的 - 光波在相位上振盪 - 並且光粒子(光子)的能量大約為100eV - 比在這樣的重複率下所達到的高。

電子光譜學:不只是快照,而是真實電影?

電子光譜學:不只是快照,而是真實電影?

,這個脈衝大約是50飛秒(飛秒)是百萬分之一十億分之一秒或10-15秒分數250倍,同時提高其穩定性。


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