`

СПЕЦИАЛЬНЫЕ
ПАРТНЕРЫ
ПРОЕКТА

Архив номеров

Как изменилось финансирование ИТ-направления в вашей организации?

Best CIO

Определение наиболее профессиональных ИТ-управленцев, лидеров и экспертов в своих отраслях

Человек года

Кто внес наибольший вклад в развитие украинского ИТ-рынка.

Продукт года

Награды «Продукт года» еженедельника «Компьютерное обозрение» за наиболее выдающиеся ИТ-товары

 

Леонид Бараш

Сверхкороткий импульс позволил бы снять фильм об электроне

+44
голоса

Лазер, который генерирует импульсы длительностью одну квинтиллионную секунды, мог бы предоставить характеристику поведения индивидуальных электронов в процессе химических реакций.

Интернациональная команда исследователей сделала важный шаг в предоставлении физикам возможности эффективно снимать кино об индивидуальных электронах. Если исследование завершится успешно, оно обеспечит способ собрать данные с беспрецедентной детализацией о том, как индивидуальные молекулы взаимодействуют в процессе химической реакции, что является важным не только для фундаментальной науки, но и для химических технологий и фармацевтических исследований.

Исследователи, восемь из которых являются сотрудниками Исследовательской лаборатории по электронике (RLE) МТИ, описали технику, которая может позволить генерировать лазерный импульс длительностью всего аттосекунду (10-18 с). Электрон в атоме водорода тратит на один оборот вокруг ядра около 151 ас, поэтому его захват во время химической реакции требует аттосекундных импульсов.

«Если вы можете генерировать импульс очень короткой длительности, вы можете исследовать динамику в этой временной шкале», - сказал Франц Кейртнер (Franz Kaertner), доцент департамента электротехники и теории вычислительных машин, который возглавляет исследование.

Импульсы длительностью в аттосекундой шкале демонстрировались в Лаборатории и раньше, но они обладали недостаточной интенсивностью, требуемой спектроскопией с временным разрешением, техники, обычно используемой для изучения динамики электрона.

Ключом к получению ультракоротких импульсов света является комбинация световых волн с разными частотами. Другие исследователи пытались получить короткие импульсы, комбинируя лазерные пучки от отдельных лазеров. Это затрудняет синхронизацию пучков. Исследователи из RLE пропустили луч одного лазера через кристалл, который расщепил его на пучки с разными частотами, и таким образом решили проблему синхронизации лучей.

Хотя они и получили очень короткие импульсы света, однако они еще были недостаточно близки к аттосекундным. Так что следующим шагом в процессе было бы пропускание импульса через газ. Когда фотоны возбуждают атомы газа, они переизлучаются. Переизлученные фотоны могут иметь частоты во много раз превышающие частоту падающих. А более высокая частота означает и более короткий импульс.

Однако финальный шаг в исследовании еще не сделан. На данном этапе исследователи пропускают лазерный луч через два усилителя, чтобы увеличить его энергию. Но для получения фотонов высокой частоты, излучаемых газом, этой энергии все еще недостаточно. Исследователи говорят, что добавление еще одного усилителя могло бы решить проблему, однако на этом пути возникают технические трудности. В настоящее время ученые ищут способы их преодоления.

Сверхкороткий импульс позволил бы снять фильм об электроне

Схема новой конструкции, при которой лазер излучает сверхкороткие импульсы света. Световые волны с разными частотами (красный и зеленый) комбинируются, образуя новую волну (желтый), которая, в свою очередь, проходит через газ (синий). Свет возбуждает атомы газа, которые излучают избыточную энергию в виде света с большей частотой

+44
голоса

Напечатать Отправить другу

Читайте также

 
 
IDC
Реклама

  •  Home  •  Рынок  •  ИТ-директор  •  CloudComputing  •  Hard  •  Soft  •  Сети  •  Безопасность  •  Наука  •  IoT