​ໃນ​ການ​ປະກາດ​ໃນ​ຕອນ​ແລງ​ຂອງ​ວັນ​ທີ 3 ຕຸລາ 2023, ລາງວັນ​ໂນ​ແບລ​ດ້ານ​ຟີ​ຊິກ​ປີ 2023 ​ໄດ້​ຖືກ​ເປີດ​ເຜີຍ, ​ໂດຍ​ໄດ້​ຮັບ​ຮູ້​ເຖິງ​ການ​ປະກອບສ່ວນ​ອັນ​ພົ້ນ​ເດັ່ນ​ຂອງ​ນັກວິທະຍາສາດ 3 ຄົນ ທີ່​ມີ​ບົດບາດ​ສຳຄັນ​ໃນ​ການ​ບຸກ​ເບີກ​ໃນ​ຂົງ​ເຂດ​ເຕັກ​ໂນ​ໂລ​ຊີ​ເລ​ເຊີ​ຊັ້ນ​ສອງ.

ຄໍາວ່າ "ເລເຊີ attosecond" ມາຈາກຊື່ຂອງມັນຈາກໄລຍະເວລາສັ້ນໆທີ່ບໍ່ຫນ້າເຊື່ອທີ່ມັນດໍາເນີນການ, ໂດຍສະເພາະໃນຄໍາສັ່ງຂອງ attoseconds, ເທົ່າກັບ 10^-18 ວິນາທີ. ເພື່ອເຂົ້າໃຈຄວາມສຳຄັນອັນເລິກເຊິ່ງຂອງເທັກໂນໂລຍີນີ້, ຄວາມເຂົ້າໃຈພື້ນຖານຂອງສິ່ງທີ່ເປັນວິນາທີໝາຍເຖິງແມ່ນສຳຄັນທີ່ສຸດ. ວິນາທີ attose ຢືນເປັນຫົວຫນ່ວຍນາທີຫຼາຍຂອງເວລາ, ປະກອບເປັນຫນຶ່ງຕື້ຕື້ຂອງວິນາທີພາຍໃນບໍລິບົດກວ້າງຂອງວິນາທີດຽວ. ເພື່ອພິຈາລະນາເລື່ອງນີ້, ຖ້າພວກເຮົາປຽບທຽບວິນາທີເປັນພູເຂົາສູງ, ວິນາທີຈະຄ້າຍຄືກັບດິນຊາຍເມັດດຽວທີ່ຕັ້ງຢູ່ໂຄນຂອງພູເຂົາ. ໃນລະຫວ່າງຊ່ວງເວລາອັນສັ້ນໆນີ້, ແມ່ນແຕ່ແສງສະຫວ່າງທີ່ບໍ່ສາມາດຜ່ານໄລຍະຫ່າງເທົ່າກັບຂະໜາດຂອງອະຕອມຂອງແຕ່ລະອັນ. ໂດຍຜ່ານການນໍາໃຊ້ເລເຊີ attosecond, ນັກວິທະຍາສາດໄດ້ຮັບຄວາມສາມາດທີ່ບໍ່ເຄີຍມີມາກ່ອນໃນການກວດສອບແລະຈັດການການເຄື່ອນໄຫວທີ່ສັບສົນຂອງເອເລັກໂຕຣນິກພາຍໃນໂຄງສ້າງປະລໍາມະນູ, ຄ້າຍຄືກັບການຫຼີ້ນຄືນໃຫມ່ແບບຊ້າໆແບບກອບໂດຍກອບໃນລໍາດັບ cinematic, ດັ່ງນັ້ນຈຶ່ງເຂົ້າໄປໃນການຫຼີ້ນລະຄອນຂອງພວກເຂົາ.

ເລເຊີ Attosecondເປັນຕົວແທນຂອງຈຸດສູງສຸດຂອງການຄົ້ນຄວ້າຢ່າງກວ້າງຂວາງແລະຄວາມພະຍາຍາມຮ່ວມກັນໂດຍນັກວິທະຍາສາດ, ຜູ້ທີ່ໄດ້ນໍາໃຊ້ຫຼັກການຂອງ optics nonlinear ເພື່ອຫັດຖະກໍາ lasers ultrafast. ການມາເຖິງຂອງພວກມັນໄດ້ເຮັດໃຫ້ພວກເຮົາມີຈຸດປະດິດສ້າງໃໝ່ສຳລັບການສັງເກດ ແລະສຳຫຼວດຂະບວນການເຄື່ອນໄຫວທີ່ແຜ່ລາມອອກພາຍໃນອະຕອມ, ໂມເລກຸນ, ແລະແມ່ນແຕ່ເອເລັກໂຕຣນິກໃນວັດສະດຸແຂງ.

ເພື່ອອະທິບາຍລັກສະນະຂອງ lasers attosecond ແລະຮູ້ຈັກຄຸນລັກສະນະທີ່ບໍ່ທໍາມະດາຂອງພວກເຂົາໃນການປຽບທຽບກັບ lasers ທໍາມະດາ, ມັນເປັນສິ່ງຈໍາເປັນທີ່ຈະຄົ້ນຫາການຈັດປະເພດຂອງພວກເຂົາພາຍໃນ "ຄອບຄົວ laser." ການຈັດປະເພດໂດຍຄວາມຍາວຄື່ນເຮັດໃຫ້ເລເຊີຢູ່ທີ່ສອງວິນາທີສ່ວນໃຫຍ່ຢູ່ພາຍໃນຂອບເຂດຂອງຄວາມຖີ່ຂອງ ultraviolet ຫາຄວາມຖີ່ຂອງ X-ray ອ່ອນ, ຫມາຍເຖິງຄວາມຍາວຂອງຄື້ນທີ່ສັ້ນກວ່າທີ່ເຫັນໄດ້ຊັດເຈນກົງກັນຂ້າມກັບ lasers ທົ່ວໄປ. ໃນແງ່ຂອງຮູບແບບຜົນຜະລິດ, lasers attosecond ຕົກຢູ່ພາຍໃຕ້ປະເພດຂອງ lasers pulse, ມີລັກສະນະໂດຍໄລຍະເວລາຂອງກໍາມະຈອນສັ້ນເກີນໄປ. ເພື່ອແຕ້ມການປຽບທຽບເພື່ອຄວາມຊັດເຈນ, ຄົນເຮົາສາມາດເບິ່ງເຫັນເລເຊີຄື້ນຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງຄືກັບໄຟສາຍທີ່ປ່ອຍແສງສະຫວ່າງຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງ, ໃນຂະນະທີ່ເລເຊີທີ່ມີກໍາມະຈອນຄ້າຍຄືແສງສະຫວ່າງ strobe, ສະລັບກັນຢ່າງໄວວາລະຫວ່າງໄລຍະເວລາຂອງການສະຫວ່າງແລະຄວາມມືດ. ໂດຍເນື້ອແທ້ແລ້ວ, lasers attosecond ສະແດງໃຫ້ເຫັນພຶດຕິກໍາ pulsating ພາຍໃນຄວາມສະຫວ່າງແລະຄວາມມືດ, ແຕ່ການຫັນປ່ຽນລະຫວ່າງສອງລັດຂອງເຂົາເຈົ້າ transpires ໃນຄວາມຖີ່ທີ່ຫນ້າປະຫລາດໃຈ, ເຖິງ realm ຂອງ attoseconds.

ການຈັດປະເພດເພີ່ມເຕີມໂດຍພະລັງງານວາງ lasers ເຂົ້າໄປໃນວົງເລັບພະລັງງານຕ່ໍາ, ພະລັງງານຂະຫນາດກາງ, ແລະວົງເລັບພະລັງງານສູງ. ເລເຊີ Attosecond ບັນລຸພະລັງງານສູງສຸດທີ່ສູງເນື່ອງຈາກໄລຍະເວລາຂອງກໍາມະຈອນສັ້ນທີ່ສຸດ, ສົ່ງຜົນໃຫ້ພະລັງງານສູງສຸດ pronounced (P) – ກໍານົດເປັນຄວາມເຂັ້ມຂອງພະລັງງານຕໍ່ຫນ່ວຍເວລາ (P = W / t). ເຖິງແມ່ນວ່າ laser pulses attosecond ສ່ວນບຸກຄົນອາດຈະບໍ່ມີພະລັງງານຂະຫນາດໃຫຍ່ exceptionally (W), ຂອບເຂດຂອງ temporal ຫຍໍ້ຂອງເຂົາເຈົ້າ (t) imparts ໃຫ້ເຂົາເຈົ້າມີພະລັງງານສູງສຸດທີ່ສູງ.

ໃນແງ່ຂອງໂດເມນຄໍາຮ້ອງສະຫມັກ, lasers ຂະຫຍາຍ spectrum ກວມເອົາຄໍາຮ້ອງສະຫມັກອຸດສາຫະກໍາ, ທາງການແພດ, ແລະວິທະຍາສາດ. ເລເຊີ Attosecond ສ່ວນໃຫຍ່ຊອກຫາຈຸດພິເສດຂອງເຂົາເຈົ້າຢູ່ໃນຂອບເຂດຂອງການຄົ້ນຄວ້າວິທະຍາສາດ, ໂດຍສະເພາະໃນການສໍາຫຼວດຂອງປະກົດການທີ່ພັດທະນາຢ່າງໄວວາພາຍໃນຂອບເຂດຂອງຟີຊິກແລະເຄມີສາດ, ສະເຫນີປ່ອງຢ້ຽມໄປສູ່ຂະບວນການເຄື່ອນໄຫວຢ່າງໄວວາຂອງໂລກຈຸນລະພາກ.

ການຈັດປະເພດໂດຍເລເຊີຂະຫນາດກາງ delineates lasers ເປັນ lasers ອາຍແກັສ, lasers ຂອງລັດແຂງ, lasers ແຫຼວ, ແລະ lasers semiconductor. ໂດຍທົ່ວໄປແລ້ວ ການຜະລິດເລເຊີອັດຕອມວິນາທີຈະຕິດຢູ່ໃນສື່ເລເຊີອາຍແກັສ, ນຳໃຊ້ຜົນກະທົບທາງແສງທີ່ບໍ່ເປັນເສັ້ນເພື່ອເຮັດໃຫ້ເກີດຄວາມກົມກຽວກັນສູງ.

ສະຫຼຸບລວມແລ້ວ, ເລເຊີ attosecond ປະກອບເປັນປະເພດສະເພາະຂອງ lasers ກໍາມະຈອນສັ້ນ, ຈໍາແນກໂດຍໄລຍະເວລາຂອງກໍາມະຈອນສັ້ນພິເສດຂອງເຂົາເຈົ້າ, ໂດຍປົກກະຕິການວັດແທກເປັນ attoseconds. ດັ່ງນັ້ນ, ພວກເຂົາເຈົ້າໄດ້ກາຍເປັນເຄື່ອງມືທີ່ຂາດບໍ່ໄດ້ສໍາລັບການສັງເກດແລະຄວບຄຸມຂະບວນການເຄື່ອນໄຫວ ultrafast ຂອງເອເລັກໂຕຣນິກພາຍໃນປະລໍາມະນູ, ໂມເລກຸນ, ແລະວັດສະດຸແຂງ.

ຂະບວນການອັນລະອຽດຂອງການສ້າງເລເຊີ Attosecond

ເທກໂນໂລຍີເລເຊີ Attosecond ຢືນຢູ່ໃນແຖວຫນ້າຂອງນະວັດຕະກໍາທາງວິທະຍາສາດ, ໂອ້ອວດເງື່ອນໄຂທີ່ເຂັ້ມງວດຂອງການຜະລິດຂອງມັນ. ເພື່ອອະທິບາຍຄວາມຊັບຊ້ອນຂອງການຜະລິດເລເຊີ 2 ວິນາທີ, ພວກເຮົາເລີ່ມຕົ້ນດ້ວຍການສະແດງອອກທີ່ຫຍໍ້ຂອງຫຼັກການພື້ນຖານຂອງມັນ, ຕິດຕາມມາດ້ວຍການປຽບທຽບທີ່ສົດໃສທີ່ໄດ້ມາຈາກປະສົບການປະຈໍາວັນ. ຜູ້ອ່ານ unversed ໃນ intricacies ຂອງຟີຊິກທີ່ກ່ຽວຂ້ອງບໍ່ຈໍາເປັນຕ້ອງເປັນຕາຕົກໃຈ, ເປັນ metaphors ຕໍ່ມາມີຈຸດປະສົງເພື່ອສະແດງຟີຊິກພື້ນຖານຂອງ attosecond lasers ສາມາດເຂົ້າເຖິງໄດ້.

ຂະບວນການຜະລິດຂອງເລເຊີ attosecond ຕົ້ນຕໍແມ່ນອີງໃສ່ເຕັກນິກທີ່ເອີ້ນວ່າ High Harmonic Generation (HHG). ທຳອິດ, ລຳແສງເລເຊີທີ່ມີຄວາມເຂັ້ມຂຸ້ນສູງ femtosecond (10^-15 ວິນາທີ) ແມ່ນສຸມໃສ່ຢ່າງແໜ້ນໜາໃສ່ວັດສະດຸທີ່ເປັນທາດອາຍແກັສ. ມັນເປັນມູນຄ່າທີ່ສັງເກດວ່າເລເຊີ femtosecond, ຄ້າຍຄືກັບ lasers attosecond, ແບ່ງປັນຄຸນລັກສະນະຂອງການຄອບຄອງໄລຍະເວລາຂອງກໍາມະຈອນສັ້ນແລະພະລັງງານສູງສຸດ. ພາຍໃຕ້ອິດທິພົນຂອງສະຫນາມເລເຊີທີ່ຮຸນແຮງ, ເອເລັກໂຕຣນິກພາຍໃນປະລໍາມະນູຂອງອາຍແກັສໄດ້ຖືກປົດປ່ອຍຈາກນິວເຄລຍປະລໍາມະນູຂອງພວກມັນໃນເວລາສັ້ນໆ, ເຂົ້າສູ່ສະພາບຂອງອິເລັກຕອນຟຣີ. ໃນຂະນະທີ່ເອເລັກໂຕຣນິກເຫຼົ່ານີ້ສັ່ນສະເທືອນໃນການຕອບສະຫນອງກັບພາກສະຫນາມ laser, ພວກເຂົາເຈົ້າໃນທີ່ສຸດກໍກັບຄືນໄປແລະ recombined ກັບ nuclei ປະລໍາມະນູຂອງແມ່ຂອງເຂົາເຈົ້າ, ການສ້າງລັດພະລັງງານສູງໃຫມ່.

ໃນລະຫວ່າງຂະບວນການນີ້, ເອເລັກໂຕຣນິກເຄື່ອນທີ່ດ້ວຍຄວາມໄວທີ່ສູງທີ່ສຸດ, ແລະເມື່ອປະສົມປະສານກັບນິວເຄລຍຂອງປະລໍາມະນູ, ພວກມັນປ່ອຍພະລັງງານເພີ່ມເຕີມໃນຮູບແບບການປ່ອຍອາຍພິດປະສົມກົມກຽວສູງ, ສະແດງອອກເປັນ photons ພະລັງງານສູງ.

ຄວາມຖີ່ຂອງ photons ພະລັງງານສູງທີ່ສ້າງຂຶ້ນໃຫມ່ເຫຼົ່ານີ້ແມ່ນຈໍານວນຄູນຂອງຄວາມຖີ່ laser ຕົ້ນສະບັບ, ກອບເປັນຈໍານວນສິ່ງທີ່ເອີ້ນວ່າປະສົມກົມກຽວຄໍາສັ່ງສູງ, ບ່ອນທີ່ "harmonics" ຫມາຍເຖິງຄວາມຖີ່ທີ່ເປັນຕົວຄູນຂອງຄວາມຖີ່ຕົ້ນສະບັບ. ເພື່ອບັນລຸເລເຊີ attosecond, ມັນເປັນສິ່ງຈໍາເປັນທີ່ຈະກັ່ນຕອງແລະສຸມໃສ່ການປະສົມກົມກຽວທີ່ມີຄໍາສັ່ງສູງເຫຼົ່ານີ້, ເລືອກເອົາປະສົມກົມກຽວສະເພາະແລະສຸມໃສ່ໃຫ້ເຂົາເຈົ້າເຂົ້າໄປໃນຈຸດປະສານງານ. ຖ້າຕ້ອງການ, ເຕັກນິກການບີບອັດກຳມະຈອນສາມາດຫຍໍ້ໄລຍະເວລາກຳມະຈອນໄດ້ຕື່ມອີກ, ເຊິ່ງເຮັດໃຫ້ກຳມະຈອນສັ້ນທີ່ສຸດໃນຊ່ວງເວລາວິນາທີ. ແນ່ນອນວ່າ, ການຜະລິດ lasers attosecond ປະກອບເປັນຂະບວນການທີ່ຊັບຊ້ອນແລະ multifaceted, ຮຽກຮ້ອງໃຫ້ມີລະດັບສູງຂອງ prowess ດ້ານວິຊາການແລະອຸປະກອນພິເສດ.

ເພື່ອ demystify ຂະບວນການທີ່ສັບສົນນີ້, ພວກເຮົາສະເຫນີການປຽບທຽບຂະຫນານທີ່ມີພື້ນຖານໃນສະຖານະການປະຈໍາວັນ:

ເລເຊີ Pulses Femtosecond ຄວາມເຂັ້ມສູງ:

ຈິນຕະນາການທີ່ມີ catapult ທີ່ມີພະລັງພິເສດທີ່ສາມາດໂຍນກ້ອນຫີນໄດ້ທັນທີດ້ວຍຄວາມໄວອັນໃຫຍ່ຫຼວງ, ຄ້າຍຄືກັບບົດບາດຂອງກຳມະຈອນເລເຊີ femtosecond ທີ່ມີຄວາມເຂັ້ມຂຸ້ນສູງ.

ວັດ​ສະ​ດຸ​ເປົ້າ​ຫມາຍ Gaseous​:

ຮູບພາບຂອງນ້ໍາທີ່ງຽບສະຫງົບທີ່ເປັນສັນຍາລັກຂອງວັດຖຸເປົ້າຫມາຍຂອງທາດອາຍແກັສ, ບ່ອນທີ່ແຕ່ລະຫລອດຂອງນ້ໍາເປັນຕົວແທນຂອງອາຍແກັສຫຼາຍປະລໍາມະນູ. ການກະທໍາຂອງແກນ propelling ເຂົ້າໄປໃນຮ່າງກາຍຂອງນ້ໍານີ້ analogously mirrors ຜົນກະທົບຂອງ laser pulses femtosecond ຄວາມເຂັ້ມສູງກ່ຽວກັບອຸປະກອນເປົ້າຫມາຍ gaseous.

ການ​ເຄື່ອນ​ໄຫວ​ເອ​ເລັກ​ໂຕຣ​ນິກ​ແລະ​ການ​ຜະ​ສົມ​ຜະ​ສານ (ການ​ປ່ຽນ​ແປງ​ທາງ​ດ້ານ​ຮ່າງ​ກາຍ​)​:

ໃນເວລາທີ່ laser pulses femtosecond ຜົນກະທົບຕໍ່ປະລໍາມະນູຂອງອາຍແກັສພາຍໃນອຸປະກອນການເປັນທາດອາຍແກັສ, ຈໍານວນທີ່ສໍາຄັນຂອງອິເລັກຕອນນອກມີຄວາມຕື່ນເຕັ້ນໃນທັນທີຕໍ່ກັບລັດທີ່ພວກເຂົາເຈົ້າແຍກອອກຈາກນິວເຄລຍປະລໍາມະນູຂອງເຂົາເຈົ້າ, ປະກອບເປັນສະຖານະຄ້າຍຄື plasma. ໃນຂະນະທີ່ພະລັງງານຂອງລະບົບຫຼຸດລົງຕໍ່ມາ (ນັບຕັ້ງແຕ່ກໍາມະຈອນເລເຊີຖືກກະຕຸ້ນໂດຍປົກກະຕິ, ມີໄລຍະຂອງການຢຸດ), ເອເລັກໂຕຣນິກຊັ້ນນອກເຫຼົ່ານີ້ກັບຄືນສູ່ເຂດໃກ້ຄຽງຂອງນິວເຄລຍຂອງອະຕອມ, ປ່ອຍໂຟຕອນທີ່ມີພະລັງງານສູງ.

ການຜະລິດປະສົມກົມກຽວສູງ:

ຈິນຕະນາການແຕ່ລະຄັ້ງທີ່ຢອດນ້ໍາຕົກລົງກັບພື້ນຜິວຂອງທະເລສາບ, ມັນຈະສ້າງເປັນ ripples, ຄ້າຍຄືຄວາມກົມກຽວສູງໃນ lasers ວິນາທີ. ripples ເຫຼົ່ານີ້ມີຄວາມຖີ່ແລະຄວາມກວ້າງສູງກວ່າ ripples ຕົ້ນສະບັບທີ່ເກີດຈາກກໍາມະຈອນ laser femtosecond ຕົ້ນຕໍ. ໃນລະຫວ່າງຂະບວນການ HHG, ລຳແສງເລເຊີທີ່ມີພະລັງ, ຄ້າຍຄືກັບການຖິ້ມກ້ອນຫີນຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງ, ສ່ອງແສງເປົ້າໝາຍອາຍແກັສ, ຄ້າຍຄືກັບພື້ນຜິວຂອງທະເລສາບ. ສະໜາມເລເຊີທີ່ຮຸນແຮງນີ້ propels ເອເລັກໂຕຣນິກໃນອາຍແກັສ, ຄ້າຍຄືກັນກັບ ripples, ຫ່າງຈາກປະລໍາມະນູຂອງພໍ່ແມ່ຂອງເຂົາເຈົ້າແລະຫຼັງຈາກນັ້ນດຶງໃຫ້ເຂົາເຈົ້າກັບຄືນໄປບ່ອນ. ແຕ່ລະຄັ້ງທີ່ອີເລັກໂທຣນິກກັບຄືນສູ່ອະຕອມ, ມັນຈະປ່ອຍແສງເລເຊີອັນໃໝ່ທີ່ມີຄວາມຖີ່ສູງຂື້ນ, ຄ້າຍຄືກັບຮູບແບບ ripple ທີ່ສັບສົນກວ່າ.

ການກັ່ນຕອງແລະການສຸມໃສ່:

ການສົມທົບທັງຫມົດເຫຼົ່ານີ້ beam laser ທີ່ຜະລິດໃຫມ່ໃຫ້ຜົນໄດ້ຮັບ spectrum ຂອງສີຕ່າງໆ (ຄວາມຖີ່ຫຼືຄວາມຍາວ wavelength), ບາງອັນປະກອບເປັນ laser attosecond. ເພື່ອແຍກຂະໜາດ ແລະຄວາມຖີ່ຂອງ ripple ສະເພາະ, ທ່ານສາມາດນຳໃຊ້ຕົວກອງພິເສດ, ຄ້າຍຄືກັບການເລືອກ ripples ທີ່ຕ້ອງການ, ແລະນຳໃຊ້ແວ່ນຂະຫຍາຍເພື່ອສຸມໃສ່ພວກມັນໃສ່ພື້ນທີ່ສະເພາະ.

ການບີບອັດກໍາມະຈອນ (ຖ້າຈໍາເປັນ):

ຖ້າເຈົ້າຕັ້ງເປົ້າຂະຫຍາຍພັນຂອງ ripples ໄວຂຶ້ນ ແລະ ສັ້ນກວ່າ, ເຈົ້າສາມາດເລັ່ງການຂະຫຍາຍພັນຂອງພວກມັນໄດ້ໂດຍໃຊ້ອຸປະກອນສະເພາະ, ຫຼຸດຜ່ອນເວລາທີ່ແຕ່ລະ ripple ແກ່ຍາວ. ການຜະລິດຂອງ lasers attosecond ປະກອບດ້ວຍຂະບວນການ interplay ສະລັບສັບຊ້ອນ. ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ເມື່ອແບ່ງອອກແລະເບິ່ງເຫັນ, ມັນຈະກາຍເປັນຄວາມເຂົ້າໃຈຫຼາຍ.