Ing woro-woro momentous ing wayah sore tanggal 3 Oktober, 2023, Bebungah Nobel Fisika kanggo taun 20023 diumumake, ngerteni kontribusi sing pinunjul saka tiga para pelopalan minangka pionem ing alam teknologi laser attosecond.

Tembung "laser attosecond" entuk jeneng saka timcale sing luar biasa, khusus kanggo tatanan attoseconds, cocog karo 10 ^ -18 detik. Kanggo nggayuh makna teknologi iki, pangerten dhasar saka apa tandha attosecond yaiku Paramount. ATTOSECOND STANDS minangka unit wektu sing paling gedhe, dadi siji milsionh saka milyar saka liyane ing konteks sing luwih amba setunggal detik. Kanggo nyelehake iki kanthi perspektif, yen kita kudu dadi nomer loro kanggo gunung sing dituntun, attosecond bakal padha karo gandum sandungan ing pangkalan wedhi. Ing interval temporal iki mabur, sanajan entheng meh ora bisa ngatasi jarak sing padha karo ukuran atom individu. Liwat panggunaan laser Attosecond, ilmuwan entuk kapabilitas sing durung rampung kanggo nliti lan ngapusi dinamis sing alon-alon ing struktur, meh bisa nggabungake ing interplay.

Laser attosecondmakili puncak riset ekstensif lan upaya konser dening para ilmuwan, sing duwe prinsip optik nonlinear kanggo nyakot laser ultraast. Advent dheweke wis nuntun kita kanthi cara sing penting kanggo pengamatan lan eksplorasi proses dinamis transpiring ing atom, molekul, molekul, lan uga elektron ing bahan padhet.

Kanggo elucidate sifat laser attosecond lan ngapresiasi sifat-sifat sing ora konvensional dibandhingake karo laser konvensional, penting kanggo njelajah kategorisasi ing kulawarga laser sing luwih amba. " Klasifikasi kanthi gelombang ing lasterecond laser umume ing sawetara ultraviolet menyang frekuensi sinar-X sing alus, menehi tandha gelombang gelombang sing luwih cendhek ing laser konvensional. Ing babagan output mode, laser attosecond tiba ing sangisore kategori laser, ditondoi kanthi durasi pulsa sing ringkes. Kanggo nggambar analogi, bisa nggawe laser terus-terusan kaya-kaya ora ana sinar cahya sing terus-terusan, dene laser sing terus-terusan padha karo lampu strobed lan peteng. Intine, laser attosecond nampilake prilaku pulsating ing katerangan lan pepeteng, nanging transisi antara loro negara transpires kanthi frekuensi sing nggumunake.

Dhiskusi luwih akeh dening laser panggonan listrik dadi kurungan medium, lan kurung tenaga dhuwur. Laser attosecond entuk daya dhuwur puncak amarga durasi pulsa sing cendhak, ngasilake tenaga puncak sing apik banget (P) sing diucapake - ditetepake minangka intensitas energi saben unit wektu (P = w / t). Sanajan pulsa laser laser individu bisa uga ora duwe energi sing gedhe banget (W), ambruk temporal (t) sing disingkatake kanthi kekuwatan puncak.

Ing babagan domain aplikasi, Laser ngliwati spektrum sing nyakup aplikasi industri, medis, lan ilmiah. Laser attosecond utamane nemokake cerup ing jagad riset ilmiah, utamane ing eksplorasi fenomena sing berkembang kanthi cepet ing domain fisika lan kimia menyang proses dinamis kanthi cepet mikrocosm.

Kategoritas laser medium Delesiates laser minangka laser gas, laser negara, laser cair, lan laser semikonduktor. Generasi antosecond laser biasane nggeser media laser gas, kapitalisasi efek optik nonlinear kanggo ndhelikake harmonik.

Ing sumbangan, laser attoseconds dadi kelas laser cekak sing unik, dibedakake kanthi durasi pulsa sing ringkes, biasane diukur ing attoseconds. Akibaté, dheweke wis dadi alat sing penting kanggo mirsani lan ngontrol proses dinamis sing dinamis elektron ing atom, molekul, lan bahan padhet.

Proses sing njlimet saka generasi laser attosecond

Teknologi laser attosecond ngadeg ing ngarep inovasi ilmiah, gumunggung set kahanan sing angel banget kanggo generasi. Kanggo ngilangi keruwetan generasi laser Attosecond, kita miwiti kanthi eksposisi ringkes babagan prinsip sing ndasari, diikuti karo metaphor sing jelas sing asale saka pengalaman saben dinane. Para pamaca sing ora ana gandhengane karo intikasi fisika sing relevan, amarga metafora sing bisa ngarahake fisika dhasar saka laser atosecond sing bisa diakses.

Proses generasi antosecond utamane gumantung ing teknik sing dikenal kanthi generasi harmonik (HHG). Kaping pisanan, balok saka femtosecond femtosecond (10 ^ -15 detik) pulsa laser rapet menyang materi target gas. Perlu dicathet yen laser femtosecond, sing padha karo laser attosecond, nuduhake karakteristik sing duwe durasi pulsa cekak lan kekuwatan pucuk dhuwur. Ing pangaruh lapangan laser sing kuat, elektron ing atom gas cukup dimebodasi saka inti atom, kanthi langsung mlebu ing kahanan elektron gratis. Minangka elektron iki oscillate nanggepi kolom laser, dheweke pungkasane bali menyang lan recobin karo inti atom atom, nggawe negara-negara energi tinggi.

Sajrone proses kasebut, elektron pindhah ing kecepatan sing dhuwur banget, lan kanthi rezeki kanthi inti atom, dheweke ngeculake energi tambahan ing bentuk emisi harmonik sing dhuwur, yaiku foton harmonik sing dhuwur.

Frekuensi foton energi sing mentas digawe integer yaiku pirang-pirang frekuensi laser asli, mbentuk apa sing diarani harmoni sing paling dhuwur, ing endi "harmoni" nuduhake jumlah integral saka frekuensi asli. Kanggo entuk laser Attosecond, dadi kudu nyaring lan fokus harmoniics dhuwur, milih harmoni khusus iki lan konsentrasi dadi titik fokus. Yen pengin, teknik komprèsi pulsa bisa uga luwih murah nyilikake durasi pulsa, ngasilake pulsa sing cendhak ing rangking ing Attosecond. Sejatine, generasi laser Attosecond dadi proses sing canggih lan multifacatet, nuntut keprigelan teknis lan peralatan khusus.

Kanggo nyritakake proses rumit iki, kita nawakake kiasan podo karo grombolan saben dinten:

Pulsa pulsa laser femtosecond dhuwur-intensitas:

Envision duwe catapult sing luar biasa kuat sing cepet-cepet nggegirisi ing kecepatan coloss, ora seneng karo peran sing dimainake kanthi jumlah pulsa laser femtosecond kanthi dhuwur.

Bahan Target Gaseous:

Gambar banyu banyu sing nglambangake materi target gas, ing ngendi saben droplet banyu nggantosi atom gas sing medis. Tumindake watu propelling menyang banyu iki banyu kanthi saling mirsani dampak pulsa laser femtosecond dhuwur ing materi target gas.

Gerakan elektron lan rekombinasi (transisi fisik):

Nalika pulsa femtosecond laser laser impak atom gas ing Bahan Target Gaseous, nomer elektron sing akeh banget wiwit ana sing nyenengake saka inti atom sing padha, nggawe negara sing kaya plasma. Minangka energi sistem banjur suda (amarga pulses laser kanthi sipat banget, nampilake interval cessation), elektron njaba iki bali menyang sacedhake inti atom, ngeculake foton energi dhuwur.

Generasi harmonik sing dhuwur:

Bayangake saben wektu banyu tetesan bali menyang lumahing tlaga, iki nggawe ripples, meh kaya harmonik sing dhuwur ing laser attosecond. Ripplet iki duwe frekuensi lan amplitudo sing luwih dhuwur tinimbang ripples asli sing disebabake pulsa laser femtosecond utama. Sajrone proses HHG, balok laser sing kuat, ora bisa mbuwang watu terus-terusan, madhangi target gas, meh padha karo permukaan Lake. Lapangan laser sing kuat iki propel elektron ing gas kasebut, analog kanggo ripples, adoh saka atom sing sepele banjur ditarik maneh. Saben wektu elektron bali menyang atom, ngetokake balok laser anyar kanthi frekuensi sing luwih dhuwur, padha karo pola ripple sing luwih rumit.

Filter lan Fokus:

Nggabungake kabeh balok laser anyar iki ngasilake spektrum macem-macem warna (frekuensi utawa gelombang), sawetara laser attosecond. Kanggo ngisolasi ukuran lan frekuensi Ripple spesifik spesifik, sampeyan bisa nggunakake filter khusus, sing bisa milih serang sing dikarepake, lan makaryakke kaca sing nggedhekake kanggo fokus menyang wilayah tartamtu.

Kompresi pulsa (yen perlu):

Yen sampeyan pengin nyebarake ripples luwih cepet lan luwih cendhek, sampeyan bisa nyepetake panyebaran kanthi nggunakake piranti khusus, nyuda wektu saben ripple. Generasi antosecond laser kalebu komplek proses kompleks. Nanging, nalika dirusak lan dibanting, dadi luwih kompatibel.