查尔默斯理工大学和瑞典哥德堡大学研究人员提出了一种创造全新辐射源 的方法。超强光脉冲由单个波的运动组成，可以描述为光的海啸。强波可以用一种独特的方式研究物质和光之间的相互作用。查尔默斯理工大学的理论物理学家伊利亚•泰尔说：
这种辐射源让我们可以从一个新的角度来看待现实——就像扭曲一面镜子，发现一些完全不同的东西。伊利亚·蒂勒与哥德堡大学的伊万杰洛斯·西米诺斯博士、查尔默斯大学的物理学教授通德·扶普一起，提出了一种理论方法。
博科园-科学科普：可以创造出最快的单波运动，这种辐射在宇宙中从未被观测到，甚至在实验室中也从未被观测到。辐射源对于理解材料性质是很有趣的，由于它提供了一种超快的光与物质相互作用转换，可以在材料科学或传感器相关的研究中发挥作用。此外，它还可以作为其他类型辐射的驱动器，并突破光脉冲的极限。超强脉冲就像一场巨大的光海啸。波能把电子从原子中拉出来，把它加速到几乎光速，创造出奇异的量子态。这是最快、最强的转变，为基础研究的进步铺平了道路。
- 由单个波周期组成的超强光脉冲可被描述为光的海啸。此前，还没有观测到如此强而短的光脉冲。图片：Yen Strandqvist/Illia Thiele/Chalmers University of Technology
新脉冲可以用独特的方式探测和控制物质，当其他具有多个波周期的光脉冲逐渐改变材料性质时，具有单个强波周期的光脉冲会引起突然、意想不到的反应。世界各地的研究人员都试图创造这种辐射源，因为它对物理和材料科学领域科学界具有很高的兴趣。Tunde Fulop说：现在，我们希望能够把理论装置带到实验室，该方法可以帮助填补光源科学领域现有的空白。其研究“电子束驱动产生频率可调谐的孤立相对论子周期脉冲”发表在《物理评论快报》上。
创造超强光脉冲的新方法
研究人员提出了一种产生超强光脉冲的方法，其中包含的电磁场振荡小于一次。这些所谓的子周期脉冲可以用独特方式探测和控制物质。传统的方法只能产生有限场强的子周期脉冲：超过一定的阈值，放大介质会被强场强电离。研究人员建议使用等离子体中不受损伤阈值影响的电子束作为种子电磁脉冲的放大介质。
为了保证能量从电子束传递到脉冲，从而产生子周期脉冲，需要在电磁场振荡的适当阶段引入电子束。这可以通过在注入电子束时用镜子反射种子脉冲来实现。这种情况导致种子脉冲的显著放大，并形成一个强烈、孤立的子周期脉冲，现有的太赫兹种子脉冲和激光等离子体加速器的电子。
博科园-科学科普｜研究/来自: 查尔姆斯理工大学/MiaHallerödPalmgren
参考期刊文献:《物理评论快报》
DOI: 10.1103/PhysRevLett.122.104803
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