Di dawiya êvarê de 3-ê Octoberirî, 2023, xelata Nobelê ya sala 2023-an de hate paşguh kirin, naskirina beşdariyên berbiçav ên sê zanyarên ku di rastiya teknolojiya Laser Laser Laser de lîstin, nas kirin.

Peyva "Attosecond Laser" navê xwe ji Timescale-ya berbiçav a ku ew li ser, bi taybetî di fermana attoseconds, ku ji 10 ^ -18 seconds re têkildar e, li ser, bi taybetî ve girêdayî ye. Ji bo bidestxistina giringiya kûr a vê teknolojiyê, têgihiştinek bingehîn a tiştê ku bi dest xwe xistiye hevbeş e. Attosecond wekî yekîneya yekîneyek dirêj dimîne, yek mîlyarek mîlyarek di hundurê çarçoweya berfireh a yek duyemîn de pêk tîne. Ji bo ku vê perspektîfê bixebitin, heke em ji bo çiyayek çiyayek din jî bikin, Attosecond dê li ser bingeha çiyayî ya sandê rûnê rûnê sade. Di vê navberê ya demkî ya demkî de, tewra ronahî jî dikare bi qasî ku wekheviyek li ser mezinahiya takekesek wekhev rêve dibe. Bi karanîna lasînerên Attosecond, zanyar kapasîteya nederbasdar a ku ji nû ve girêdana xweseriyê û ji nû ve di rêzika sînemayê de, bi vî rengî di navbeynkariya wan de vedihewîne.

Lasers AttosecondNûnerê kulmeya lêkolîna berfireh û hewldanên berbiçav ên ji hêla zanyaran ve, yên ku prensîbên optîkên ne-birêz bikar tînin da ku lasersên ultrafastê bixapînin. Lîseya wan ji bo çavdêrîkirin û lêgerîna pêvajoyên dînamîkî di nav atomê, molekul, û hetta elektronan de li ser atomê, molekul, û hetta elektronan, ji me re peyda kir.

Ji bo ku cewherê lasersên Attosecond-ê were pejirandin û li gorî lasînerên kevneşopî pesnê xwe bidin, pêdivî ye ku pêdivî ye ku kategoriya xwe di hundurê "malbata lazer" de were keşif kirin. Klasîkirin ji hêla pêlên pêlavan ve li deverên ku bi gelemperî di nav rêza ultraviolet de bi gelemperî ji frekansên x-ray ên nermîn, nîşanên xwe yên kurt ên kurtefîlm ên ku berevajî lasersên kevneşopî nîşan didin. Di warê modên derketî de, lasînerên Attosecond di bin kategoriya lasersên pulsed de, ku ji hêla durusên pulsê pir kurt kurt ve têne destnîşan kirin. Ji bo zelalkirina analogyek ji bo zelalkirina lasersên domdar wekî ku ronahiya tîrêjê ya ronahiyê vedihewîne, di heman demê de lasînerên pulsed, bi lez û bez di navbera serdemên ronahiyê û tarî de vedibêje. Bi rastî, Lasers Attosecond di hundurê ronahîn û tariyê de behreyek pulsating pêşangeh dike, lê dîsa veguheztina wan di navbera her du dewletan de bi rengek ecêb derbas dibe, gihîştina rastiya Attosecond.

Deverên din ji hêla hêzan ve li gorî hêzên li ser hêz, navîn-hêz, û brêzên hêz-hêz hene. Lasersên Attosecond ji ber demên pulsê yên zehf ên pir kurt digihîjin, di encamê de hêzek peakê ya berbiçav (p) - wekî zirara enerjiyê ya her yekîneyê (P = w / t). Her çend dibe ku pulsên lazer ên takekesî nekarin enerjiya mezin a bi taybetî (W) ne xwedî, dirêjahiya demkî ya kurtkirî (t) wan bi hêza pezê bilindtir bi wan ve dike.

Di warê serîlêdanên serîlêdanê de, lasers spektorek bi serlêdanên pîşesazî, bijîjkî, û zanistî vedihewîne. Lasersên Attosecond di serî de nîgara xwe di nav rastiya lêkolîna zanistî de dibînin, nemaze di navbêna fîzîkê û kîmyewî de, pencereyek li pêvajoyên dînamîk ên Microcosmic ên cîhanê yên MicroCosmic pêşkêş dikin.

Kategorîbûn ji hêla Laser Medium ve Lasers wekî Lasersên gazê, Lasersên Solid-State, Lasers Laser, û Lasers Semiconductor Nifşê Lasersên Attosecond bi gelemperî li ser medya lazer ya gazê, sermiyanê li ser bandorên optîkî yên ne-linear dike ku zirarê bide harmonics

Di danasîna, Lasers Attosecond de çîna bêhempa ya lasersên kurt-pulse, ku ji hêla durusên pulsên wan ên bi gelemperî ve hatine veqetandin, bi gelemperî di attoseconds de têne pîvandin. Di encamê de, ew ji bo çavdêrîkirin û kontrolkirina pêvajoyên dînamîkî yên ultrafast ên elektronên ultrafast ên elektronan di nav atom, molekul, û materyalên zexm de bûne.

Pêvajoya berfireh a nifşê lazer a atolosecond

Teknolojiya Laser ya Attosecond li pêşiya nûbûnek zanistî radiweste, pesnê xwe dide şert û mercên hişk ên hişk ji bo nifşê xwe. Ji bo eşkerekirina intricacies of Generation Laser ya Attosecond Laser, em bi pêşangehek berbiçav a prensîbên xwe yên binavê re dest pê dikin, li pey metaforên zindî yên ji ezmûnên rojane hatine derxistin. Xwendevanên ku di nav çavnebariyên fîzîkî yên têkildar de ne hewce ne bêhêvî ne, wekî ku metaforên ku armanc dikin ku fîzîka damezrandî ya Lasersên Attosecond bi dest bixin.

Pêvajoya nifşê ku li ser teknolojiya Attosecond bi teknolojî ve girêdayî ye ku wekî nifşê harmonîkî ya bilind tê zanîn (HHG). Pêşîn, tîrêjek femtosecond-zêde ya giran (10 ^ -15 seconds) pulsên lazer bi hişk ve li ser materyalek armancên gazê hûrkirî ye. Hêjayî gotinê ye ku lasînerên femtosecond, Akin ji bo Lasers Attosecond, taybetmendiyên xwedan xwedan demên kurt ên puls û hêza pezê bilind parve bikin. Di bin bandora zeviya lazerê ya zirav de, elektronên di nav atomên gazê de ji nişka ve ji atomê atomê re, derbasbûyî ketin nav rewşek elektronên belaş. Ji ber ku van elektronan di bersiva zeviya lazerê de, ew di dawiyê de vedigerin û recombine bi nuclei xwe ya atomî, avakirina dewletên nû yên enerjiya nû.

Di dema vê pêvajoyê de, elektron di nav leza pir zêde de, û li ser recombination bi navokî atomê re derbas dibin, ew di forma harmonîk a bilind de, ku wekî fotonên enerjiyê yên bilind têne eşkere kirin.

Frekansên van fotonên nû yên enerjiyê yên nûjen ji frekansa lazerê ya xwerû ya nûjen in, ku pêkanîna harmonîkên fermana bilind, li ku derê "harmonics" damezrandina frekansên ku pirrengên hevbeş ên frekansa orîjînal in diyar dikin. Ji bo bidestxistina lasersên Attosecond, ew hewce ye ku fîlan bikşîne û balê bikişîne van harmonîkên bilind, hilbijartina harmonîkên taybetî û li ser xalek navendî ya li ser hev. Heke ku tê xwestin, teknîkên compresyonê yên puls dikarin di dema pulse de kurt bikin, pulsên ultra-kurt di nav rêza attosecond de peyda bikin. Bi eşkere, nifşê lasersên Attosecond pêvajoyek sofîstîk û pirrjimar pêk tê, daxwaza astek bilind a prowess û amûrên pispor e.

Ji bo ku em vê pêvajoya tevlihev bikin, em di senaryoyên rojane de paralelek metaforîkî didin:

Pulsên Laser-ê yên Bilind-Zehf:

Pîrozbûnek xwedan pisîkek bêkêmasî ya ku bi rengek bêhempa ye ku bi lez û bez li ser leza kolosal, akin ji rola ku ji hêla pulsesên lazer ên bilind ve tê lîstin.

Materyalê armancê gazê:

Laşek ava vexwarinê ya ava ku sembola materyalê gazê ya gazê dike, li wir ku her dilopek avê ava atomên Gaza Myriad temsîl dike. Thealakiya li ser kevirên li ser vê laşê avê bi tevahî bandora pulsên lazer ên bilind ên pulsên lazer ên bilind li ser materyalê armancê ya gazê.

Tevgera elektron û recombination (veguherîna fîzîkî):

Dema ku pulses lazer femtosecond bandor li atomên gazê dikin, hejmareke girîng a elektronan ji nişka ve ji dewletek ku ji nav nuclei ya atomî ya ku ji wan re vediqetîne, avakirina dewletek plasma-ya ku tê de ava dike. Wekî ku enerjiya pergalê piştre kêm dibe

Nifşê Harmonîk High:

Bifikirin ku her gava ku daketek avê vedigere ser rûyê golê, ew rûkalan diafirîne, pir wek harmonîkên bilind di lasersên Attosecond de. Van rûkalan ji rûkên xwerû yên ku ji hêla pulseya laser a bingehîn a lazer lazer ve hatî çêkirin hene. Di pêvajoya HHG, tîrêjek lazerê ya hêzdar, ku bi domdarî keviran diherikî, armancek gazê ronî dike, mîna rûyê golê dişewitîne. Ev qada lazerê ya zirav di gazê de elektronan dike, analîz dike ku ji navên dêûbavê xwe dûr bixe û dûv re jî wan vekişîne. Her gava ku elektronek vedigere atomê, ew tîrêjek lazerê ya nû ya bi frekansek bilindtir, ku ji bo nimûneyên ripple yên ziravtir vedihewîne.

Filkirin û baldarî:

Tevhevkirina van hemî bejnên laser ên nû yên çêkirî yên ku di rengên cûrbecûr de rengîn (frekans an dirêjiyên wavel) vedigirin, hin ji wan lazerê Attosecond pêk tê. Ji bo ku hûn bi mezinahî û frekansên rîpal ên taybetî veqetînin, hûn dikarin fîlterek pispor bixebitin, akin hilbijartina rûkên xwestî, û xalîçeyek zexîreyê bixebitin da ku wan li cîhek taybetî binihêrin.

Kêmasiya Pulse (heke pêwîst be):

Heke hûn armanc dikin ku hûn zûtir belav bikin û kurttir bikin, hûn dikarin propagasyona xwe bi karanîna amûrek pispor zûtir bikin, dema ku her ripple didomîne kêm dike. Nifşê Lasersên Attosecond-ê pêvajoyên tevlihev ên navbeynkariyê digire. Lêbelê, dema ku hilweşandin û xuyang kirin, ew bê guman dibe.