На даний час різні експериментальні системи та досконалі наукові інструменти використовують у різних цілях надкороткі імпульси лазерного світла. У деяких випадках, чим коротші ці імпульси світла і чим стабільніша їхня синхронізація з іншими елементами установки, тим точнішими виходять отримані наукові дані.

Тепер у руки вчених, завдяки старанням дослідників із Імперського коледжу у Лондоні, потрапить інструмент зовсім іншого рівня - лазерна система, здатна генерувати спалахи світла довжиною у діапазоні кількох атосекунд, найкоротші спалахи світла, вироблені штучним способом в історії науки.

Одна атосекунда дорівнює 10^-18 секунди або одній мільярдній однієї мільярдної долі секунди. Використовуючи імпульси світла такої тривалості вже можна не те, що відслідковувати рухи атомів і молекул, а досить точно вимірювати динаміку руху електронів навколо ядра атома у масштабі реального часу. Застосування атосекундних наукових інструментів дозволить вченим підтвердити або спростувати теорії, які описують поведінка матерії на фундаментальному рівні, як відбуваються певні види хімічних і електрохімічних реакцій, таких як, наприклад, реакція фотосинтезу. Додаткові дослідження, виконані з використанням атосекундних технологій, дозволять вченим розробити методи керування ходом хімічних реакцій, інших хімічних і фізичних процесів.

"Розуміння того, як "працює" матерія на рівні електронів і глибше, ймовірно призведе до розробки нових наукових інструментів і нових технологій" - розповідає Фелікс Френк (Felix Frank), вчений Імперського коледжу у Лондоні. - "У майбутньому знання такого роду можуть бути використані для створення нових видів лікарських препаратів, більш ефективних сонячних батарей і багатьох інших речей, про які зараз ми не маємо навіть уявлення".

Дослідникам вдалося одержати надкороткі імпульси світла, використовуючи технологію, що називається генерацією високих гармонік (high harmonic generation) і потужну лазерну систему, здатну виробляти імпульси світла, тривалістю у фемтосекунди, у 1000 разів довші ніж атосекунда.

Імпульси інфрачервоного світла фемтосекундного лазера "заганяються" всередину складної системи, що складається з хвилеводів, ряду спеціалізованих дзеркал і інших оптичних пристроїв. У результаті "подорожі" по лабіринтах оптичної системи імпульс лазерного світла скорочуються за часом. Зрештою ці "стиснуті" імпульси інфрачервоного світла фокусуються на газовій мішені, створюючи "вибухи" сильного ультрафіолетового світла, тривалістю у кілька атосекунд.

Експериментальна система, розроблена дослідниками з Імперського коледжу, здатна виробляти атосекундні імпульси світла строго визначеної тривалості, видавати ці імпульси назовні для використання іншими науковими установками і працювати з високим рівнем синхронізації щодо інших імпульсів лазерного світла, які виступають як опорний сигнал.

Джерело: InfoNova.org.ua

За матеріалами: dailytechinfo.org