
快如閃電:常曾虎教授
中佛羅里達大學的一個研究團隊已經展示了所謂的“目前經發展過的最快的光脈沖”,一個53阿秒的X射線flash。 由常增虎教授領導的小組在2012年創下了自己的記錄:67阿秒的極紫外光脈沖,這是當時最快的。
阿秒光脈沖允許科學家以前所未有的清晰度捕獲原子和分子中快速移動的電子的圖像。
常教授現在證明的脈沖不僅在持續時間上更短,而且在波長上。 新的光線達到了一個重要的光譜區域,即所謂的“水窗口”,碳原子吸收強烈但水不吸收。
觀察反應機理
“這樣的阿秒的軟X射線可以用來制作活細胞中生物分子的電子和原子的慢動作視頻,例如通過更好地了解光合作用是如何工作的,從而提高太陽能電池板的效率。”
張教授是美國中佛羅里達大學,光學與光子學院和物理系的UCF受托人主席教授。他也同時是物理系的阿托斯科技前沿研究所在這里進行實驗的研究所所長。
X射線與物質中緊密束縛的電子相互作用,并且可以揭示哪些電子在哪個原子中移動,提供另一種方法來研究具有化學元素特異性的材料中的快速過程。 這種能力對于像今天使用的手機和計算機的下一代邏輯和存儲芯片這樣的發展來說是非常寶貴的。
產生阿秒X射線需要一種新型的高功率驅動器:飛秒激光器,具有長波長。 這是常教授和他的團隊開創的一種方法。
研究由DARPA PULSE計劃,美國陸軍研究室和美國空軍科學研究辦公室資助,并以美國國家科學基金會的支持為基礎。
結論
自然通訊論文總結了以下成果:“對應于物質的基本吸收邊緣的光子能量的阿秒脈沖,其位于高于200eV的軟X射線體系中,能夠探測電子激發,化學狀態和原子結構。
“這里我們演示了通過在1.8μm中心波長附近的強大的雙周期驅動脈沖,53阿秒軟X射線脈沖持續時間和單脈沖條紋達到碳K吸收邊(284 eV)。 這樣的脈沖允許研究活體生物樣品和下一代電子材料如金剛石中的電子動力學。‘’
(翻譯/Nick)
原文鏈接:http://optics.org/news/8/8/14
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