N'ọkwa dị mkpa n'abalị nke Ọktoba 3, 2023, e kpughere ihe nrite Nobel na Fizik maka afọ 2023, na-amata onyinye pụrụ iche nke ndị ọkà mmụta sayensị atọ bụ ndị rụrụ ọrụ dị mkpa dịka ndị ọsụ ụzọ n'ihe gbasara teknụzụ laser attosecond.

Okwu ahụ bụ "laser attosecond" nwetara aha ya site na obere oge ọ na-arụ ọrụ, ọkachasị n'usoro nke attosekọnd, nke kwekọrọ na sekọnd 10^-18. Iji ghọta mkpa teknụzụ a dị omimi, nghọta dị mkpa nke ihe attosekọnd pụtara dị oke mkpa. Attosekọnd pụtara dị ka nkeji oge dị oke ukwuu, nke mejupụtara otu ijeri nke ijeri nke sekọnd n'ime ihe gbasara otu sekọnd. Iji mee ka nke a doo anya, ọ bụrụ na anyị atụnyere sekọnd na ugwu dị elu, attosekọnd ga-adị ka otu mkpụrụ ájá dị n'ala ugwu ahụ. N'oge a na-adịghị anya, ọbụna ìhè enweghị ike ịgafe anya ya na nha atọm nke ọ bụla. Site na iji laser attosekọnd, ndị ọkà mmụta sayensị na-enweta ikike a na-ahụtụbeghị mbụ iji nyochaa ma chịkwaa ike dị mgbagwoju anya nke elektrọn n'ime usoro atọm, dị ka mmegharị mmegharị nwayọ na usoro sinima, si otú a na-enyocha mmekọrịta ha.

Laser Attosekọndna-anọchite anya njedebe nke nnyocha sara mbara na mgbalị ndị ọkà mmụta sayensị jikọrọ aka, bụ́ ndị jirila ụkpụrụ nke optics na-abụghị ahịrị mepụta lasers dị oke ọsọ. Mbido ha enyela anyị ohere ịhụ na inyocha usoro mgbanwe ndị na-eme n'ime atọm, molekul, na ọbụna elektrọn n'ime ihe siri ike.

Iji kọwaa ọdịdị nke laser attosecond ma ghọta àgwà ha na-adịghị ahụkebe ma e jiri ya tụnyere laser nkịtị, ọ dị mkpa inyocha nhazi ha n'ime "ezinụlọ laser sara mbara." Nhazi site na ogologo ebili mmiri na-etinye laser attosecond n'ime oke ultraviolet na ugboro X-ray dị nro, na-egosi ogologo ebili ha dị mkpụmkpụ n'adịghị ka laser nkịtị. N'ihe gbasara ụdị mmepụta, laser attosecond na-ada n'okpuru ụdị laser pulsed, nke a na-eji oge pulse ha dị mkpirikpi mara. Iji mee ihe atụ maka idoanya, mmadụ nwere ike iche echiche laser-ebili na-aga n'ihu dị ka ọkụ ọkụ na-ewepụta ìhè na-aga n'ihu, ebe laser pulsed yiri ìhè strobe, na-agbanwe ngwa ngwa n'etiti oge ìhè na ọchịchịrị. N'ikwu ya n'ụzọ dị mfe, laser attosecond na-egosipụta omume pulsing n'ime ìhè na ọchịchịrị, mana mgbanwe ha n'etiti ọnọdụ abụọ ahụ na-aga n'ihu n'uju, na-eru n'ógbè nke attosecond.

Nhazi ọzọ site na ike na-etinye laser n'ime brackets ike dị ala, ike etiti, na ike dị elu. Lasers Attosecond na-enweta ike kacha elu n'ihi oge mkpali ha dị mkpụmkpụ, na-ebute ike kacha elu (P) - nke a kọwara dị ka ike nke ike kwa oge nkeji (P=W/t). Ọ bụ ezie na pulses laser attosecond nke ọ bụla nwere ike ọ gaghị enwe ike dị ukwuu (W), obere oge ha (t) na-enye ha ike kachasị elu.

N'ihe gbasara ngwa, lasers na-agbasa ọtụtụ ihe dị iche iche gụnyere ngwa ụlọ ọrụ mmepụta ihe, ahụike, na sayensị. Lasers Attosecond na-achọta ebe ha dị n'ime nyocha sayensị, ọkachasị na nchọpụta nke ihe ndị na-agbanwe ngwa ngwa n'ime ngalaba physics na kemistri, na-enye windo n'ime usoro mgbanwe ngwa ngwa nke ụwa microcosmic.

Nhazi site na laser medium na-akọwa laser dị ka gas laser, solid-state lasers, liquid lasers, na semiconductor lasers. Mmepụta nke attosecond lasers na-adaberekarị na gas laser media, na-eji mmetụta anya na-abụghị ahịrị eme ihe iji mepụta harmonics dị elu.

Na nchịkọta, attosecond lasers bụ otu n'ime ụdị lasers dị mkpụmkpụ, nke a na-amata site na obere oge mkpali ha, nke a na-atụkarị na attosekọnd. N'ihi ya, ha aghọwo ngwaọrụ dị mkpa maka ikiri na ijikwa usoro mgbanwe dị ngwa nke elektrọn dị n'ime atọm, molekul, na ihe siri ike.

Usoro dị mgbagwoju anya nke mmepụta laser Attosecond

Teknụzụ laser Attosecond dị n'ihu n'ihe ọhụrụ sayensị, na-enwe usoro siri ike dị iche iche maka mmepụta ya. Iji kọwaa ihe mgbagwoju anya nke mmepụta laser attosecond, anyị na-amalite site na nkọwa dị mkpirikpi nke ụkpụrụ ndị dị n'okpuru ya, wee soro ihe atụ doro anya sitere na ahụmịhe kwa ụbọchị. Ndị na-agụ akwụkwọ maara ihe dị mgbagwoju anya nke physics dị mkpa ekwesịghị ịda mbà n'obi, ebe ihe atụ ndị na-esote na-achọ ime ka physics ntọala nke laser attosecond dị mfe ịnweta.

Usoro mmepụta nke laser attosecond na-adaberekarị na usoro a maara dị ka High Harmonic Generation (HHG). Nke mbụ, a na-elekwasị anya na ọkụ laser femtosecond dị elu (sekọnd 10^-15) nke ọma na ihe a na-achọ gas. Ọ dị mkpa ịmara na laser femtosecond, dị ka laser attosecond, nwere njirimara nke inwe obere oge mkpali na ike dị elu. N'okpuru mmetụta nke ubi laser siri ike, electrons dị n'ime atọm gas na-atọhapụ nwa oge site na nuclei atọm ha, na-abanye n'ọnọdụ elektrọn efu nwa oge. Ka elektrọn ndị a na-agbagharị na nzaghachi na ubi laser, ha na-emesịa laghachi ma jikọta ya na nuclei atọm nne na nna ha, na-emepụta ọnọdụ ike dị elu ọhụrụ.

N'oge usoro a, elektrọn na-agagharị n'ọsọ dị oke elu, mgbe ha na-ejikọta ya na nuclei atọm, ha na-ewepụta ike ọzọ n'ụdị mwepụta harmonic dị elu, na-egosipụta dị ka photons nwere ike dị elu.

Ugboro ole nke foton ndị a na-emepụta ike dị elu bụ ọnụọgụgụ integer nke ugboro laser mbụ, na-emepụta ihe a na-akpọ harmonics dị elu, ebe "harmonics" na-egosi ugboro ole bụ ọtụtụ nke ugboro mbụ. Iji nweta lasers attosecond, ọ dị mkpa ka a mata ma lekwasị anya na harmonics ndị a dị elu, na-ahọrọ harmonics kpọmkwem ma tinye ha n'ebe a na-elekwasị anya. Ọ bụrụ na achọrọ ya, usoro mkpakọ pulse nwere ike ibelata oge pulse, na-enye pulses dị mkpụmkpụ na oke attosecond. O doro anya na mmepụta nke lasers attosecond bụ usoro dị mgbagwoju anya na nke nwere ọtụtụ akụkụ, na-achọ nnukwu nkà teknụzụ na akụrụngwa pụrụ iche.

Iji kọwaa usoro a dị mgbagwoju anya, anyị na-enye ihe atụ yiri nke dabere na ọnọdụ kwa ụbọchị:

Nkụnye Laser Femtosekọnd dị elu:

Echiche nke inwe katapult dị ike nke ukwuu nke nwere ike ịtụba nkume ozugbo n'ọsọ dị ukwuu, dịka ọrụ nke femtosecond laser pulses na-arụ.

Ihe E Ji Eme Ihe Maka Ọkụ:

Chee echiche banyere mmiri dị jụụ nke na-anọchi anya ihe gas a na-achọ, ebe ntapụ mmiri ọ bụla na-anọchite anya ọtụtụ atọm gas. Omume nke ịkwanye nkume n'ime ahụ mmiri a yiri mmetụta nke ọkụ laser femtosecond dị elu na ihe gas a na-achọ.

Mmegharị na Mgbakọgharị Elektrọn (Mgbanwe A Na-akpọ Anụ Ahụ):

Mgbe femtosecond laser pulses metụtara atọm gas dị n'ime ihe gas ahụ a na-achọ, ọtụtụ elektrọn dị n'èzí na-enwe mkpali nwa oge gaa n'ọnọdụ ebe ha na-ekewapụ onwe ha na nuclei atọm ha, na-emepụta ọnọdụ dị ka plasma. Ka ike sistemụ ahụ na-ebelata (ebe ọ bụ na laser pulses na-etolite n'onwe ya, na-egosi oge nkwụsị), elektrọn ndị a dị n'èzí na-alaghachi n'akụkụ ha nke nuclei atọm, na-ewepụta photons nwere ike dị elu.

Ọgbọ Harmonic Dị Elu:

Chee echiche mgbe ọ bụla mmiri dakwasịrị n'elu ọdọ mmiri ahụ, ọ na-emepụta ripples, dị ka harmonics dị elu na laser attosecond. Ripples ndị a nwere ugboro na oke dị elu karịa ripples mbụ nke pulse laser femtosecond mbụ kpatara. N'oge usoro HHG, ogwe laser dị ike, dị ka ịtụba nkume mgbe niile, na-enwu ihe mgbaru ọsọ gas, dị ka elu ọdọ mmiri ahụ. Ubi laser a siri ike na-akpali electrons na gas, dị ka ripples, pụọ na atọm nne na nna ha wee dọpụta ha azụ. Oge ọ bụla elektrọn laghachiri na atọm, ọ na-ewepụta ogwe laser ọhụrụ nwere ugboro dị elu, dị ka ụkpụrụ ripple dị mgbagwoju anya karị.

Nzacha na ilekwasị anya:

Ijikọta ụdọ laser ndị a niile e mepụtara ọhụrụ na-enye ụdị agba dị iche iche (ugboro ma ọ bụ ogologo ebili mmiri), ụfọdụ n'ime ha bụ laser attosecond. Iji chọpụta nha na ugboro ole a na-ahụ anya, ị nwere ike iji nzacha pụrụ iche, dị ka ịhọrọ ụdọ ole a chọrọ, ma jiri iko na-eme ka ha dị n'otu ebe.

Mkpakọ Pulse (ọ bụrụ na ọ dị mkpa):

Ọ bụrụ na ịchọrọ ịgbasa ripples ngwa ngwa na mkpụmkpụ, ị nwere ike ime ka mgbasa ha dịkwuo ngwa ngwa site na iji ngwaọrụ pụrụ iche, na-ebelata oge ripple ọ bụla na-adịru. Mmepụta nke laser attosecond gụnyere njikọ dị mgbagwoju anya nke usoro. Agbanyeghị, mgbe a gbajiri ya ma gosipụta ya, ọ na-aghọ ihe a na-aghọtakwu.