2023 елның 3 октябреннәнге мизгелдә Нобель премиясе ачылды, ат атлы лазер технологиясе өлкәсендә пикоталь роль уйнаган өч галимнең искиткеч өлешләрен танып.

"Атпозекунд лазер" термины аның исемен искиткеч кыскача вакытлы вакытлардан ала, аның белән чагыштыра, махсус аттосекунд тәртибендә, 10 ^ -18 секундка туры килә. Бу технологиянең тирән әһәмиятен аңлау өчен, аттаның нинди атлануларның нәрсә икәнен ачыклау өчен төптән аңлау. Атвасекунд артык минуттан артык вакыт берәмлеге булып тора, бер секундның киңрәк контекстында икенче миллиардтан бер секундның миллиардтан бер өлешен тәшкил итә. Моны күз алдына китерү өчен, без бер секундны манара тауына кадәр булырга тиеш булсак, аттозекунд тау базасында оя корган бер аш атышына охшаган. Бу озын вакытлы арада вакытлыча интервалда, хәтта яктылык хәтта атом зурлыгына эквивалент дистанцияне кичерергә мөмкин. Атлыларның атландыларын куллану аша, галимнәр Атом структураларында электрлы динамикаларның инструктив рәвештә динамикасын яисә кинегалик эзлеклелектә җиңел хәрәкәтләнүне тикшерәләр, шуның белән кинәт үзара бәйләнештә.

Атпозеконд ЛасерсЗур тикшеренү культурасы һәм галимнәр тарафыннан азык булмаган оптикалар принципларын кулланган галимнәр тарафыннан уртак көч белән уртаклашкан. Аларның адведеглары безгә атом, молекулаларда, хәтта каты материаллардагы электроннарны күзәтүче динамик процессларны күзәтү һәм эксплуатацияләү өчен мөмкинлек бирде.

Аттозекунд ласерларының табигатен кулланачак һәм аларның гадәти булмаган лазерлар белән чагыштырганда, аларның гадәти булмаган лазерлар белән чагыштырганда, аларның киңрәк "лазер гаиләсендә" турыдан-туры. Дулкын озынлыгы белән классификация атлозекунд кешеләре күбесенчә ультрафиолет диапазонында йомшак рентгене белән йомшак рентгенга ласерлар эчендә, гадәти лазерлардан аермалы буларак, кыска дулкын озынлыкларын белдерә. Чыгыш режимы ягыннан, аттосеконд Ласерс аларның артык кыскача пульс чокырлары белән характерлана. Аңлашылу өчен аналогия ясарга, өзлексез дулкын ласерларын фонарьга күз салырга мөмкин, чөнки суга батырылган лазерлар пычрак нурына охшаган, яктырту һәм караңгылык вакытлары арасында тиз алышыну. Асылда, атлылар елау ласмерлары яктырту эчендә һәм караңгылык эчендә бөртекле тәртипне күрсәтәләр, ләкин аларның ике штат арасында күчүе, аттососикларның өлкәсендәге гаҗәеп ешлыктагы бозык ешлык белән үзгәрә.

Алга таба төрле категориядә лауреатлар аз энергияле, урта көчкә һәм югары энергияле кашыкларга. Аттозекунд Ласерлары бик кыска импульс чокырлары аркасында югары иң югары ноктага ирешәләр, нәтиҗәдә иң югары көч (б) - берәмлек вакытына энергия интенсивлыгы (p = w / t). Индивидуаль аттозод лазер импульслары гаҗәеп зур энергия булырга мөмкин түгел (W), аларның кыскартылган вакытлыча күләме (т) аларны югары иң югары көч белән бирә.

Заявка доменнары ягыннан, лазерлар сәнәгать, медицина һәм фәнни кушымталар белән үз эченә алган спектрны арттыру. Аттаның арбозасы лауреатлары беренче чиратта фәнни тикшеренүләр өлкәсендә үз урыннарын физика һәм химиянең микрокосмик дөньяның тиз динамик процессларын өйрәнүдә табалар.

Лазер урталыгы буенча лазерларны категорияләү газ лазерлары, каты-дәүләт лазерлары, сыек елый, ярымүткәргеч лазерлар. Аттылсекунд Ласерлары буыны, гадәттә, җир сызыксыз оптик эффектлар белән капитальләштерү, югары заказлы гармоникага кереп, газ лауреде.

Язмасында, атлылар лазерлары кыска пульсек ласерларның уникаль сыйныфы тәшкил итә, аларның гаҗәеп кыскача импульс чокырлары белән аерылып тордылар, гадәттә аттосекундларда үлчәнә. Нәтиҗәдә, алар атомнар, молекулаларда электроннарны, каты материаллар эчендә электроннарның динамик процессларын күзәтү һәм контрольдә тоту өчен алыштыргысыз корал булып киттеләр.

Аттозекунд лазер буынының җентекләп процессы

Аттозекунд лазер технологиясе фәнни яңалыкларның алгы сафында тора, буын өчен кызыклы катгый шартлар белән мактана. Атлылар лазер буынының эчке проблемаларын туктату өчен, без аның төп принципларының кыскача экспозициясеннән башлый, аннары көндәлек метафоралардан алынган ачык метафоралар. Тиешле физика эчендә булмаган укучылар өметсезлеккә бирелмәс, чөнки алдан әйтелгән метафоралар атлыларның нигездәге лазерлар бирү физикасы аша үтемле.

Атханәнең лазерларын җитештерү процессы беренче чиратта хармоник буын (HHG) дип аталган техникага таяна. Беренчедән, югары интенсив фемтосекунд нечкәлеге (10 ^ -15 секунд) лазер импульслары газлы максатлы материалга тыгыз тупланган. Әйтергә кирәк, Фемтосекунд Ласерларына, Атлылар Ласерларына охшаган, кыска пульс чокырларына һәм югары иң югары көчкә ия булу үзенчәлекләрен бүлешергә. Көчле лазер кыры тәэсирендә электрон газ атомнары эчендә электрономоннар атом ятыннан азат ителәләр, вакытлыча электроннарның торышына керә. Лазер кырына җавап итеп, алар ахыр чиктә алар яңа югары энергияле дәүләтләр булдыру ата-аналар атом ягы белән кире кайталар.

Бу процесс кысаларында, Электроннар бик югары тизлекле хәрәкәт итәләр, һәм атом ядрәсе рекомажеры, алар югары энергияле докладлар күрсәтеп, югары гарник чыгышлар формасында өстәмә энергия чыгаралар.

Бу яңа барлыкка килгән югары энергияле фотоннарның ешлыклары - югары лазер ешлыктан алынган, анда "гармоник" еш кына оригиналь ешлыкны аера торган ешлыкны белдерә. Атлылар аръягчыларга ирешү өчен, бу югары тәртипле гармониканы фильтрлау, конкрет гармония алып, аларны фокаль ноктага туплау кирәк була. Әгәр теләсәгез, бөртеге кысу техникасы алга киткән импульс озынлыгын киметергә, ультра-кыска импульс ". Күрәсең, аттосекундның буыны лазерлары җитештерү буенча катлаулы һәм күпкырлы процесс тәшкил итә, техник рогорент һәм махсус җиһаз таләп итә.

Бу катлаулы процессны декушкацияләү өчен, без көндәлек сценарийларда метафорик параллель тәкъдим итәбез:

Hight-Intantsion FemtoseCond Laser импульс:

Зур тиз тизлектәге һөнәрчелек тизлегенә сәләтле ташлы катапулга ия булган күзәнәкләнү.

Гасырның максатчан материалы:

Гастлы максатлы материалны символлаштыручы транкил суын күз алдыгызга китерегез, анда һәр су тамырлары күп санлы газ атомын күрсәтә. Ташларны йөртү акты бу су объектына этәргеч акты - югары интенсив фемозекунд лерер импульсларының газлы лазер импульсына тәэсир итү.

Электрон хәрәкәт һәм рекомбинация (физик теркәлгән күчү):

FemtoseCend LaerTacs импульсларына газ атомга тәэсир иткәндә, бик күп тышкы электрон почмакларыннан күптәнге башка электрон почмаклы, алар үзләренең атом ятына кадәр, плазма кебек штатны тәшкил итә. Система көче кимсетелгәндә (лазер импульслары беткәннән бирле, бетерү турында интерваллар күрсәткәннән бирле), бу тышкы электрон почмаклар тирәсенә кире кайталар, бу тышкы энергияләрне азат итү, югары энергия алган.

Highгары гармоник буын:

Су тамчылары күл өстенә кире кайткан саен күз алдыгызга китерегез, ул шакмаклар тудыра, атлыларның арбозодон ласерларында югары гармоникалар кебек. Бу таралуларның төп фемозекунд лерзер импульсына китерелгән оригиналь даруларга караганда ешлык һәм амплитудалар бар. HHG процессы вакытында көчле лазер нуры, ташланмаган ташларны өзлексез ыргыту, күл өслегенә охшаган газ максатын яктырта. Бу көчле лазер кыры газда электроннарны эзли, атипникларга, ата-аналар атомнарыннан ераклаша, аннары аларны кире тарталар. Электрон керем атомга кире кайткан саен, ул югары ешлык белән яңа лазер нурын аңлый, тагын да катлаулырак.

Фильтрлау һәм игътибар итү:

Бу яңа төзелгән лазер бөртекләрен берләштерү төрле төсләрнең спектрын бирә (ешлык яки дулкын озынлыклары), аларның кайберләре аттосекорунд лазерын тәшкил итә. Конкрет диңгезнең зурлыкларын һәм ешлыкларын аерырга, сез махсус фильтрларны, кирәкле әдәпле сайлау, аларны билгеле бер өлкәгә юнәлтү өчен зурайту пыяла кулланыгыз.

Пульс кысу (Кирәк булса):

Әгәр дә сез шарбәтне тизрәк һәм кыскартырга омтылсагыз, сез аларның пропагурациясен тизләтергә мөмкин, вакыт-вакыт дәвам итә. Атлы лазерлар буыны процессларның катлаулы әсирлеген үз эченә ала. Ләкин, өзелгәндә, визуальләштерелгәндә, ул аңлашылмый.