3 oktyabr 2023-cü il axşamı, 2023-cü il üçün Nobel üzrə Nobel mükafatı, 2023-cü il üçün Nobel mükafatı, AttoSecond Lazer texnologiyası aləmində pioneerlər kimi pivotal rol oynayan üç elm adamının görkəmli töhfələrini tanıyaraq təqdim edildi.

"AttoSecond lazer" termini, adını inanılmaz dərəcədə qısa müddətdən, xüsusi olaraq 10 ^ -18 saniyəyə uyğun olan Attosekunds qaydasında fəaliyyət göstərir. Bu texnologiyanın dərin əhəmiyyətini dərk etmək, bir attoSekondun nə olduğunu ifadə edən bir əsas dərk etmək. Bir saniyənin daha geniş bir kontekstində bir saniyənin bir milyardın bir milyardın birinin birinci hissəsinin bir milyonuncu hissəsini bir-birə sahib olduğu bir zamanlıq bir zaman vahid kimi dayanır. Bunu perspektivə salmaq üçün, bir saniyəni bir saniyəyə bir dağa bənzəməsək, AttoSecond dağın bazasında yuva edilmiş bir taxıl qumuna uyğun olardı. Bu qaçan temporal intervalında, hətta işıq bir maddi atomun ölçüsünə bərabər bir məsafəni çətinliklə keçə bilər. AttoSecond lazerlərinin istifadəsi ilə, elm adamları atom quruluşları içərisindəki elektron strukturlar daxilində olan elektronların mürəkkəb dinamikasını dərk etməyin və maniplonların görünməmiş bir qabiliyyətini, bununla da bir konfrajka ardıcıllığında bir çərçivə ardıcıllığında bir çərçivə ardıcıllığına qarışdırmaq və maniplonların mürəkkəb dinamikasını, bununla da intereplaya girərək.

AttoSecond lazerlərUlltuafast lazerləri hazırlamaq üçün qeyri-xətti optika prinsiplərini istifadə edən elm adamları tərəfindən geniş tədqiqat və razılaşdırılmış səylərin kulminasiya edilməsini təmsil edir. Onların Adventi, atomlar, molekullar və hətta elektrik materiallarda elektronlar daxilində transpiring dinamik proseslərin müşahidəsi və kəşfiyyatı üçün innovativ bir vantage nöqtəsi təqdim etdi.

AttoSecond lazerlərinin təbiətini izah etmək və adi lazerlərlə müqayisədə qeyri-ənənəvi xüsusiyyətlərini yüksək qiymətləndirməsi üçün, "lazer ailəsi" in daha genişliyini araşdırmaq vacibdir. Dalğa uzunluğu yerləri tərəfindən təsnifatı əsasən ultrabənövşəyi lazerlər əsasən ultrabənövşəyi lazerlər, yumşaq rentgen tezliklərinə qədər, adi lazerlərdən fərqli olaraq, qeyri-adi dalğa uzunluqlarını ifadə edir. Çıxış rejimləri baxımından, AttoSecond lazerləri, olduqca qısa nəbz müddəti ilə xarakterizə olunan paxlalı lazerlər kateqoriyasına düşür. Aydınlıq üçün bir bənzətmə çəkmək üçün, davamlı dalğalanan lazerlərin davamlı şüalarını yayılan bir fənərin işığını yayan bir fənərdən istifadə edə bilərsiniz, lazinlər, işıqlandırma və qaranlıq dövrləri arasında sürətlə dəyişir. Əslində, AttoSecond lazerləri işıqlandırma və qaranlıq daxilində pulsasiya edən bir davranış nümayiş etdirir, lakin iki dövlət arasındakı keçid, heyrətləndirici bir tezliyə keçərək, AttoSeConds aləminə çatır.

Güc yerləri ilə daha da təsnifləşdirmə lazerləri aşağı güc, orta güc və yüksək güclü mötərizələrə. AttoSecond lazerləri, həddindən artıq qısa nəbz dayanmalarına görə yüksək zirvə gücünə nail olurlar, nəticədə bir zirvə gücü (p) ilə nəticələnən - vahid vaxtına (p = w / t) enerjinin intensivliyi olaraq təyin olundu. Fərdi attoSecond lazer paxlalı olmasına baxmayaraq, olduqca böyük enerji (W), ixtisar edilmiş müvəqqəti dərəcəsi (t) onları yüksək zirvə gücü ilə bölüşür.

Tətbiq domenləri baxımından, lazerlər sənaye, tibbi və elmi tətbiqləri əhatə edən spektri əhatə edir. AttoSecond lazerlər, ilk növbədə elmi tədqiqat sahəsində, xüsusən də mikroqosmik dünyanın sürətli dinamik proseslərinə bir pəncərə təqdim edərək, fizika və kimya sahələri daxilində sürətlə inkişaf edən hadisələrin kəşfiyyatı sahəsində öz nişlərini tapırlar.

Lazer Orta tərəfindən təsnifat, qaz lazerləri, bərk əyrilər, maye lazerlər və yarımkeçirici lazer kimi lazerlər. AttoSecond lazerlərinin nəsli adətən qaz lazer mediasında, yüksək sifarişli harmonikaları əhatə etmək üçün qeyri-xətti optik effektləri kapitallaşdıran qaz lazer mediasında menteşir.

Cumpask-da, AttoSecond lazerləri, adətən attoSek ayında ölçülür, olduqca qısa bir nəbz dayanmaları ilə fərqlənən qısa nəbz lazerlərinin bənzərsiz bir sinfini təşkil edir. Nəticədə, atomlar, molekullar və bərk materiallar içərisində elektronların ultrafast dinamik proseslərini müşahidə etmək və nəzarət etmək üçün əvəzolunmaz vasitələr oldular.

AttoSecond lazer nəslinin mükəmməl prosesi

AttoSecond lazer texnologiyası, onun nəsli üçün kəskin şəkildə ciddi bir şərt toplusu ilə öyünən elmi yeniliklərin ön cəbhəsində dayanır. AttoSecond lazer nəslinin incəliklərini izah etmək üçün, onun əsas prinsiplərinin qısa bir ekspozisiyasından, ardından gündəlik təcrübələrdən əldə edilən canlı metaforalara başlayırıq. Oxucular, müvafiq fizikanın incəliklərində ardıcıl olaraq ümidsizliyə ehtiyac yoxdur, çünki sonrakı metafora attoSekond lazerlərin təməl fizikasını göstərmək məqsədi daşıyır.

AttoSecond lazerlərinin nəsil prosesi ilk növbədə yüksək harmonik nəsil (HHG) kimi tanınan texnikaya güvənir. Birincisi, yüksək intensivliyin yüksək intensivliyi şüası (10 ^ -15 saniyə) lazer nəbzləri bir qazlı hədəf materialına sıx bir şəkildə yönəldilmişdir. Qeyd etmək lazımdır ki, FemtoseCond lazerləri, AttoSecond lazerlərinə Ainin, qısa nəbz müddəti və yüksək zirvə gücünə sahib olmaq xüsusiyyətlərini bölüşürlər. Gərgin lazer sahəsinin təsiri altında, qaz atomları daxilindəki elektronlar bir anda polite olaraq pulsuz elektronlara girərək, atom nüvələrindən azad edilir. Bu elektronlar lazer sahəsinə cavab olaraq salınan kimi, nəticədə yeni yüksək enerji dövlətləri yaradaraq valideyn atomu nüvələri ilə qayıdırlar və rekombine.

Bu müddət ərzində elektronlar son dərəcə yüksək sürətlə hərəkət edir və atom nüvələri ilə rekombasiya edildikdən sonra yüksək enerji fotonları kimi yüksək harmonik emissiyalar şəklində əlavə enerji buraxırlar.

Bu yeni yaradılan yüksək enerji fotonlarının tezlikləri orijinal lazer tezliyinin, orijinal tezliyin inteqral vurması olan tezliyi ifadə edən yüksək sifarişli harmoniklər olan nəyi formalaşdıran orijinal lazer tezliyinin tam ədədləridir. AttoSecond lazerləri əldə etmək üçün bu yüksək sifarişli harmonikaları süzgəcdən keçirmək və fokuslamaq, xüsusi harmonikləri seçmək və fokus nöqtəsinə cəmləşdirmək lazımdır. İstədiyiniz təqdirdə, nəbz kompressional üsulları, attoSeCond diapazonunda ultra-qısa paxlalı olan nəbz müddətini daha da qısalta bilər. Göründüyü kimi, AttoSecond lazerlərinin nəsli, yüksək dərəcədə texniki şücaət və ixtisaslaşdırılmış avadanlıq tələb edən mürəkkəb və çoxşaxəli bir proses təşkil edir.

Bu mürəkkəb prosesi deməli etmək üçün gündəlik ssenarilərdə əsaslandırılmış bir metaforik paralel təklif edirik:

Yüksək intensivlik femtosekond lazer paxlalı:

Xüsusi olaraq güclü bir catapult, yüksək intensivlik femtosekond lazer paxlalı populyasiyalara uyğun olaraq, böyük bir catapult-a sahib olan, çox güclü bir katapultya sahibdir.

Qazlı hədəf materialı:

Hər damarın hər damarının çoxsaylı qaz atomlarını təmsil etdiyi qazlı hədəf materialını simvollaşdıran bir sakit su obyekti şəkli. Bu su obyektinə bu su quruculuğuna təsir edən daşlar, yüksək intensivlik femtosekid lazer lazer paxlalı təsirini qəbul edir.

Elektron hərəkət və rekombinasiya (fiziki cəhətdən çəkilən keçid):

FemtoseCond lazer paxlalıları qaz atomlarına qazlı hədəf materialı içərisində, çox sayda xarici elektron, bir plazma kimi bir dövlət meydana gətirən bir atom nüvələrindən ayrıldıqları bir dövlətdən həyəcanlanır. Sistemin enerjisi sonradan azaldıqca (lazer paxlalı paxlalı paxlalı, bu xarici elektronlar, yüksək enerji fotonlarını buraxaraq, bu xarici elektronların yaxınlığına qayıdır.

Yüksək harmonik nəsil:

Təsəvvür edin Hər dəfə bir su damlası gölün səthinə qayıtdıqda, attoSecond lazerlərdə yüksək harmonikaya bənzəyir. Bu ripples, ilkin femtosekond lazer nəbzinin səbəb olduğu orijinal ripplesdən daha yüksək tezliklər və amplitudalara malikdir. HHG prosesi zamanı güclü bir lazer şüası, davamlı olaraq daş atmağa, gölün səthinə bənzəyən bir qaz hədəfini işıqlandırır. Bu sıx lazer sahəsi qazdakı elektronları, yetişdirməyə bənzəyir, valideyn atomlarından uzaqlaşır və sonra onları geri çəkir. Hər dəfə bir elektron atoma qayıtdıqda, daha yüksək bir tezlikli yeni bir lazer şüası, daha mürəkkəb ripple naxışlarına uyğun gəlir.

Filtrləmə və fokuslanın:

Bütün bu yeni yaradılan bütün lazer şüaları birləşdirən müxtəlif rənglər (tezliklər və ya dalğa uzunluqları) bir spektri verir, bəziləri AttoSecond lazerini təşkil edir. Xüsusi ripple ölçüləri və tezliklərini təcrid etmək üçün, istənilən ripples seçmək üçün ixtisaslaşmış filtr, Akin işə götürə və müəyyən bir əraziyə yönəldilmək üçün böyüdücü şüşə işə götürə bilərsiniz.

Pulse sıxılma (lazım olduqda):

Ripplesləri daha sürətli və daha da təbliğ etməyi hədəfləsəniz, hər ripple davam edən vaxtın azaldılması, xüsusi bir cihazdan istifadə edərək onların yayılmasını sürətləndirə bilərsiniz. AttoSecond lazerlərinin nəsli proseslərin mürəkkəb bir qarışmasını əhatə edir. Ancaq parçalanarkən və görüntüləndikdə, daha da başa düşülən olur.