Tekitati rekordiliselt lühike 67 atosekundit pikk laserimpulss

UCF (University of Central Florida) teadusrühm tekitas seni lühima laserimpulsi, mis võmaldab tulevikus reaalajas vaadelda mikromaailma füüsika ja kvantmehhaanika kirjeldatavaid nähtusi.

Professor Zenghu Changi töörühma tekitatud ultraviolettlaseri impulss oli 67 atosekundit (67*10^-18 s) pikk, mis on inimesele tajumatult väike ajavahemik. Teadustöö avaldati ajakirjas Optics Letters. Saavutus on tähelepanuväärne, sest selleks ei kasutatud massiivseid erivahendeid, näiteks sünkrotroni või osakestekiirendit.

„Dr. Changi saavutatud ülilühike valgusimpulss loob tulevikus võimaluse avastada seninägematuid füüsikalisi maailmu. Saame vaadelda elektronide liikumist molekulides ning aatomites ja in vivo jälgida keemiliste reaktsioonide kulgemist,“ kommenteeris saavutust UCF loodusteaduste osakonna dekaan Michal Johnson. Avastus on pälvinud teadusmaailma tähelepanu, sest ülilühikese kestvusega valgusimpulsside abil oleks teadlastel võimalik jälgida energiakasutust elementaarselt väikeste osistega lahendatud andmetranspordis, transportida ravimeid vähirakkudesse ning diagnoosida haigusi. Tegemist on lühikeste laserimpulsside teadussuuna viimase nelja aasta tähtsaima avastusega.

2001. aastal saavutati esimene atosekundilise kestuvsega valgusimpulss. Sellest ajast saadik on toimunud üha lühemate atosekundimpulsside suunaline teaduslik võidujooks. Eelmine rekordiline 80-atosekundiline impulss tekitati 2008. aastal Garchingi Max Plancki Instituudis. Chengi juhitud teadusrühma rekord on esimene, mis püsitatud Ameerika pinnal.

Eksperiment toimus Florida Ato-teaduskeskuse laboratooriumis UCF Ülikooli rakendusteaduse keskuses. Töörühm arendas impulsi tekitamiseks välja kompaktse tehnoloogia nimetusega DOG (Double Optical Grating), mis võimaldas ultraviolettlaseri kiirgust välja lülitada viisil, mis koondas maksimaalse koguse kiire energiat võimalikult lühikesse ajahetke. Lisaks lühikesele valgusimpulsile valmistas Changi töörühm uut lasertehnoloogiat kasutava kaamera PROOF (Phase Retrieval bu Omega Oscillation Filtering).

Allikas: Phys.org