Ann an ainmeachadh dealan-obrach air feasgar 3 Dàmhair, 2023, chaidh duais Nobel a thoirt do thrì luchd-saidheans a tha air dreuchdan brosnachaidh a chluich mar theicneòlas a thaobh teicneòlas laser.

Tha an teirm "attosecond Laser" a 'faighinn ainm bhon chlàr-ama gu math goirid gu sònraichte ann an òrdugh attooseconds, a rèir coltais 10 ^ -18 diogan. Gus grèim fhaighinn air cudromachd an teicneòlas seo, tuigse bhunasach air dè tha attosecond a 'comharrachadh gu mòr. Tha attoSecond na sheasamh mar aonad ùine gu math dà mhionaid, a 'cumail a-steach aon bhillean de bhillean taobh a-staigh co-theacsa nas fharsainge aon diog. Gus seo a chuir na shealladh, nam biodh sinn a 'còrdadh ris an dàrna fear gu beinn àrd, bhiodh attoSecond Akin gu aon ghràn de ghainmhich a nighe aig bonn na beinne. Anns an eadar-ama temporal seo, is gann gun gabhadh eadhon solas a dhol sìos air astar co-ionann ri meud atom fa leth. Tro ùpraid de lasers attosecond, bidh luchd-saidheans a 'faighinn comas gun samhail airson ath-sgrùdadh agus làimhseachadh dealanachadh taobh a-staigh structaran atomic le frèam slaodach-làimhe frèam-làimhe airson frèam taigh-bìdh, mar sin a' dèanamh a-steach don eadar-chluich aca.

Lasers attosecondA 'riochdachadh cinn -uas rannsachadh farsaing agus oidhirpean còmhla le luchd-saidheans, a tha air an cleachdadh mu phrionnsapalan de optics neo-chinnteach gus lasaichean ultrafarry a leantainn a' ciùin-airgid Ultrafarry a 'leantainn lasairean ultrafast ciùird a' ciùird a 'ciùin-lasaichean ultrafarry a' leantainn lasairean ultrafarry a 'leantainn lasairean ultrafarry a' ciùird a 'ciùin-airgid Ultrafort. Tha an tachartas aca air a bhith a 'toirt air ar toirt air na SA airson amharc agus sgrùdadh air na pròiseasan fiùghantach a tha a' dol bho chlò, moileciuilean, agus eadhon dealanan ann an stuthan cruaidh.

Gus eluigideate nàdar attosecond lasgain agus cuir luach air na buadhan neo-chliùiteach aca an coimeas ri lasers àbhaisteach anns a 'ghnìomhachadh aca san fharsaingeachd " Seòrsachadh le tonn-tonn a-steach lasaichean attosecond mesers taobh a-staigh raon ultraviolet gu tricead X-ray an eadar-dhealachadh ri lasers gnàthach. A thaobh modhan toraidh, thuit Uaine attosecond fon roinn de lasers a chaidh a tharraing, air a chomharrachadh leis na h-àiteachan a bha a 'dol gu math goirid. Gus co-chothromachd a tharraing airson soilleireachd, faodaidh aon urrainn lasaichean leantainneach a bhith a 'toirt a-mach bamh aotrom, fhad' s a tha lasraichean a chaidh a chuir a-mach eadar amannan de shoilleireachadh agus dorchadas. Gu dearbh, tha Urtonecond a 'taisbeanadh giùlan pulsaidh taobh a-staigh an t-soillseachadh agus dorchadas, ach tha an gluasad eadar an dà stàit a' gluasad air cho tric, a 'ruighinn fìor atmore.

Bidh tuilleadh sgrùdaidh le cumhachd a 'cur lasaichean gu lastairean ìosal, pons-cumhachd, agus camagan àrd-chumhachd. ATTOSEcond Ceum USSERS a 'coileanadh cumhachd àrd as àirde air sgàth na h-amannan peacaidh mòr-chumhachdach (P) le dian lùth gach ùine aonad (p = w / t). Ged nach bi lùth a tha air leth cudromach a bhith a 'toirt buaidh mhòr air daoine mòra (W),, bidh an ìre giorraichte den ghiorraichte aca (t) an ìre as giorraichte aca a' toirt a-steach iad le cumhachd àrdachadh stùc.

A thaobh raointean tagraidh, tha lasairean a 'dol thairis air speactram a' toirt a-steach tagraidhean gnìomhachais, meidigeach, agus saidheansail. Gu sònraichte air lasaichean attosecond gu sa mhòr-chuid, gu sònraichte ann an sgrùdadh air uinneanan a tha a 'fàs gu luath taobh a-staigh pròiseasan fiùghantach meanbh-chriutha microcosmic.

Cuir an seòrsachadh aig meadhan laser a 'comharrachadh lasers mar lasers lasers, lasers cruaidh-stàite, lasers leaghaidh, agus lasers Semicorctor. Mar as trice bidh gineadh lasairean attosecond a 'toirt a-steach air meadhanan laser gas gas laser, a' calachadh air buaidhean opaid neo-theabhaidh gus Harmonics àrd-òrdugh a thoirt air falbh.

Ann an summadh, bidh lasairean attosecond a 'dèanamh suas clas sònraichte de lasers goirid-mòr, air an comharrachadh leis na h-àiteachan-còmhnaidh a bha na bu chòir dha a bhith air an tomhas ann an attoSeconds. Mar thoradh air an sin, tha iad air fàs innealan neo-iomlan airson a bhith ag amharc agus a 'cumail smachd air pròiseasan dealanach ann an dapaidean, moileciuilean, agus stuthan cruaidh.

Pròiseas beag de ghinealach laser attosecond

Tha Teicneòlas Laser Attosecond a 'seasamh aig fìor ùrnachadh, a' togail seata de chumhachan gu inntinn airson a ginealach. Gus soilleireachadh a thoirt air cruth sònraichte attosecond attoosecond, tha sinn a 'tòiseachadh le cuir a-mach de na prionnsapalan bunaiteach, agus an uairsin metaphors beò bho eòlasan làitheil. Tha luchd-leughaidh nach eil fo ghabhaltas nan fiosaig a dh 'fheumadh eu-dòchas, oir tha na metaphors Ensguing ag amas air fiosaigear bunaiteach a thoirt seachad lasair fada ruigsinneach.

Tha am pròiseas ginealach attosecond a 'cur an àite gu sònraichte air an dòigh-obrach ris an canar ginealach àrd Harmonic (HHG). An toiseach, beam de femtosecond àrd-ìre (10 ^ -15 diogan) a 'cuimseachadh gu teann air stuthan targaid gabhaltach. Is fhiach a bhith a 'toirt fa-near sin an fheadhainn a tha a' toirt fa-near dha lasers, akin gu làir a tha a 'dol a-steach, roinn e na feartan a bhith a' sealbhachadh àiteachan cugallach ghoirid agus cumhachd àrd as àirde. Fo bhuaidh an achaidh iomlan laser, tha dealanan taobh a-staigh nan dacsi atabaigeach a shaoradh, gu farsaing a 'dol a-steach do staid de elecronan an-asgaidh. Mar a bhios na sgoltaichean sin osille mar fhreagairt don achadh laser, bidh iad mu dheireadh a 'tilleadh agus a' cromadh na pasganan atamach am pasgan aca, a 'cruthachadh stàitean àrd-lùths.

Tron phròiseas seo, bidh dealanan a 'gluasad aig oiltheachd àrd, agus air an robh iad a' leigeil a-mach lùth a bharrachd ann an cruth sgaoilidhean harmonic àrd, a 'nochdadh mar phocan àrd-lùtha.

Tha tricead de na phocan-pòsaidh àrd-chumhachd a chaidh a chruthachadh às ùr de na tricead lasachaidh tùsail, a 'cruthachadh na tha "Harmonics" a' comharrachadh truasan-boillsgean a tha nan iomadan tùsail den tricead tùsail. Gus lasairean attosnand a ruighinn, bidh feum air na h-àrd-òrdugh sin a sheachnadh, a 'taghadh harmonics sònraichte agus gan cuir a-steach do phrìomh àite. Ma tha dòighean teannachaidh fulangach a thathar ag iarraidh, faodaidh dòighean teannachaidh pulse na blas mòr a bhriseadh, a 'toirt a-mach pulss ultra-goirid anns an raon attosecond. Tha e coltach, tha gineadh attosecond attosecond a 'dèanamh suas pròiseas sòlaimte agus ioma-ghnìomhach, ag iarraidh ìre àrd de chomas teignigeach agus uidheamachd sònraichte.

Gus am pròiseas toinnte seo demystify, tha sinn a 'tabhann co-shìnte metaphorical air a chòmhdach ann an suidheachaidhean làitheil:

Buillean laser as dian-ghnèitheach femtosecond:

Tha a 'gabhail ris a bhith a' gabhail a-steach catapult air leth làidir le carraighean a 'calachadh clossal, akin chun dreuchd a th' aig an dreuchd a th 'aig ìre àrd femtosity femtosecont laser.

Stuth Targaid Gaseous:

Dealbh Bothan ciùin uisge a tha a 'samhlachadh an stuth targaid gasach, far a bheil gach tarbair uisge a' riochdachadh dadams gas mias. Tha an gnìomh de chlachan leacan a-steach don bhuidheann seo de dh 'uisge aalogoously sgàthan de bhuillean laser femto Onsuse air an stuth targaid sùgh.

Gluasad agus ath-ghairm dealanach (eadar-ghluasad gu corporra):

Nuair a thug mi air femorSecont laser a 'toirt buaidh air an dadaman gas taobh a-staigh an stuth targaid gasach Mar a bhios lùth an t-siostaim a 'lughdachadh gu h-ìosal (leis gu bheil na plats laser tha na puls laser a' sgoltadh, a 'toirt a-mach electrons a-muigh na h-nutacigean atamach, a' leigeil a-mach phobaill àrd-eòlaiche.

Ginealach Harmonic àrd:

Smaoinich air gach uair a thuit siùgadh air uachdar an locha, bidh e a 'cruthachadh ripples, cho coltach ri harmonics àrd ann an lasers attosecond. Tha tricead nas àirde aig na crìobairean sin agus ampLitudes na na criathragan tùsail a dh 'adhbhraich a' bhun-stèidh lamptosecond Pulse. Tron phròiseas HHG, tha beam laser, Akin gus clachan gas a tharraing gu leantainneach, a 'soilleireachadh targaid gas, coltach ri uachdar an locha a shoilleireachadh. Tha an raon dian iomlan seo a 'còmhdach electrons anns a' ghas, analogous gu rimagan, air falbh bho na dadaman pàrant aca agus an uairsin ga tharraing air ais. Gach uair a bhios electron a 'tilleadh don atom, bidh e ag adhartachadh beam laser ùr le tricead nas àirde, akin gus pàtrain ripple a thoirt dhaibh.

A 'sìoladh agus a' cuimseachadh:

Bidh cothlamadh na sailean laser a tha air an gineadh gu h-iomlan a 'toirt a-mach speactram de dhiofar dhathan (tricead no tonnan), cuid dhiubh a' dèanamh suas Laser attoosecond. Gus meudan is tricead ripple sònraichte atharrachadh, faodaidh tu sìoltachan sònraichte a thaghadh, agus glainne meudachaidh fhastadh gus am fòcas a chuir air raon sònraichte.

Dèan teannachadh Pulse (ma tha sin riatanach):

Ma tha thu ag amas air a bhith a 'dèanamh proppate nas luaithe agus nas giorra, faodaidh tu an prompeasation aca a luathachadh le inneal sònraichte, a' lughdachadh na h-ùine a mhaireas gach ripple. Tha ginealach de lasers attosecond a 'toirt a-steach eadar-chluich iom-fhillte de phròiseasan. Ach, nuair a thèid a bhriseadh sìos agus a ràdh, bidh e nas ruigsinneach.