兩位 RIKEN 物理學(xué)家已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了峰值功率為 6 太瓦(6 萬(wàn)億瓦)的極短激光脈沖，大約相當(dāng)于 6,000 座核電站產(chǎn)生的功率。這一成果將有助于進(jìn)一步開(kāi)發(fā)阿秒激光器，三名研究人員因此榮獲2023年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。該成果發(fā)表在《自然·光子學(xué)》雜志上。
就像相機(jī)閃光燈可以“凍結(jié)”快速移動(dòng)的物體，使它們?cè)谡掌锌雌饋?lái)好像靜止一樣一樣，極短的激光脈沖可以幫助照亮超快的過(guò)程，為科學(xué)家提供一種強(qiáng)大的方法來(lái)成像和探測(cè)它們。
例如，阿秒量級(jí)的激光脈沖(一阿秒= 10 – 18秒)非常短，以至于可以揭示原子和分子中電子的運(yùn)動(dòng)，為發(fā)現(xiàn)化學(xué)和生化反應(yīng)如何演化提供了一種新方法。即使是光，似乎也在如此短的時(shí)間尺度內(nèi)爬行，大約需要 3 阿秒才能穿過(guò)一納米。
RIKEN 高級(jí)光子學(xué)中心 (RAP) 的 Eiji Takahashi 表示：“通過(guò)捕獲電子的運(yùn)動(dòng)，阿秒激光器為基礎(chǔ)科學(xué)做出了重大貢獻(xiàn)。” “它們預(yù)計(jì)將用于廣泛的領(lǐng)域，包括觀察生物細(xì)胞、開(kāi)發(fā)新材料和診斷醫(yī)療狀況。”
力量與沖力
但是，雖然可以產(chǎn)生超短激光脈沖，但它們?nèi)狈ψ銐虻臎_擊力，能量較低。創(chuàng)造超短且高能量的激光脈沖將極大地?cái)U(kuò)展其可能的用途。 “目前阿秒激光器的輸出能量極低，”高橋說(shuō)。 “因此，如果要將它們用作廣泛領(lǐng)域的光源，那么增加它們的輸出能量至關(guān)重要。”
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