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>> UCF研究者产生从工业激光阿秒光:内部的原子,分子和固体的电子在其自然时间刻度运动的超快测量被称为阿秒科学和可能在发电重要的影响,抗化学

抽象:
中佛罗里达大学的研究人员正在阿秒科学所有学科的研究人员更容易的前沿领域。

UCF研究者产生从工业激光阿秒光:内部的原子,分子和固体的电子在其自然时间刻度运动的超快测量被称为阿秒科学和可能在发电重要的影响,抗化学

佛罗里达州奥兰多市|发表于2020年8月25日

他们以帮助打开场法今天在科学杂志上发表进展一项新的研究中详细说明。

阿秒是十亿分之一秒,并且以与阿秒精度测量的能力的十亿分之一允许研究人员研究内部的原子和分子的电子的快速运动到其自然时间尺度。

这种测量快速运动可以帮助研究人员了解与物质的光如何,它可以告知努力收集太阳能用于发电的基本方面,检测化学和生物武器,进行医疗诊断和更多。

“其中阿秒科学的主要挑战之一是,它依赖于世界一流的激光设备,”迈克尔·赤坭,在物理UCF系助理教授,该研究的首席研究员。“我们很幸运,在这里有在UCF之一,并有可能是另一个世界各地的十几家,但不幸的是,他们没有为‘用户设备’,来自其他领域的科学家可以进来,并使用他们的研究是真正的工作。”

这种缺乏的创建化学家,生物学家,材料科学家和其他人谁可以从应用阿秒科学技术,以各自的领域中获益的障碍,赤坭说。

“我们的工作是使阿秒脉冲更广泛访问的方向迈出了一大步,”赤坭说。

“我们证明了工业级激光器,可购自几十家销售商拥有约$ 100,000的价格标签可以买到,现在可以用来产生阿秒脉冲”。

奇尼说,设置简单,能与多种不同参数的激光器的工作。

阿秒科学的工作有点像声纳或三维激光测绘,但规模要小得多。当阿秒光脉冲穿过材料,具有在材料扭曲电子的脉冲的相互作用。测量这些扭曲使研究人员能够自己运动的电子和拍电影的结构图像。

通常情况下,科学家们使用复杂的激光系统,需要大量的实验室设施和洁净室环境,为阿秒科学的驱动激光器。

生产所需要的阿秒研究在极短的光脉冲 - 基本上仅由电磁波的单个振荡周期的 - 已进一步需要传播通过管填充有惰性气体,如氙气或氩气激光器,以进一步压缩在时间中的脉冲vwin徳赢官网。

但是,赤坭的团队已经开发出一种能得到这样几个周期脉冲更多常用的工业级激光器,这在以前是只生产更长的脉冲。

它们通过使用分子的气体,例如一氧化二氮,在管中,而不是惰性气体和它们改变经由气体发送的脉冲的长度压缩大约从工业级激光器100周期脉冲。

在他们的论文中,他们表现出压缩只有1.6次,和单周期脉冲内的技术范围,研究人员说。

约翰Beetar,博士生在物理UCF事务部和研究的主要作者,气体和脉冲持续时间的选择是关键。

“如果管填充有气体分子和线性分子的特定的气体中,可以存在由于分子与激光场对准的倾向增强的效应,” Beetar说。

“但是,这种定位导致的增强只存在,如果脉冲足够长,既诱发旋转对准和经历由它的作用,”他说。“气的选择是很重要的,因为旋转对准时间取决于分子的转动惯量,并最大限度地提高我们希望这与我们的激光脉冲的持续时间一致的提高。”

“使用商业,工业级的激光可以使阿秒科学更平易近人,可以使用小科学家没有激光背景的跨学科应用相关的复杂度的降低,” Beetar说。

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该研究的共同作者还包括M. Nrisimha穆尔蒂,在物理UCF的系杰出博士后;瀚洲张庭,博士生在物理UCF的部门;Garima C.格尔,研究生在宾厄姆顿大学;襄阳刘,在物理UCF的系博士后学者;乔纳森Nesper,博士生在物理UCF的部门;奥马尔·苏亚雷斯和费德里科·里瓦斯与UCF的中央佛罗里达物理研究交流计划;易武,博士后研究员,物理和光学与光子技术UCF学院的UCF署联合任命;和Bonggu沉,物理学副教授,应用物理学和天文学在宾厄姆顿大学。

赤坭获得了物理学博士学位中佛罗里达大学和他的学士学位,在麦吉尔大学物理学。他在光学与光子技术UCF学院二级联合任命并加入物理科学UCF学院的一部分,UCF署在2015年。

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罗伯特·威尔斯


@UCF

中佛罗里达版权所有©大学

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