Tsebisong ea bohlokoa mantsiboeeng a la 3 Mphalane, 2023, Khau ea Nobel ho Fisiks ea selemo sa 2023 e ile ea senoloa, e ananela menehelo e ikhethang ea bo-rasaense ba bararo ba bapetseng karolo ea bohlokoa e le bo-pula-maliboho lefapheng la theknoloji ea laser ea attosecond.

Lentsoe "laser ea attosecond" le tsoa lebitsong la lona ka lebaka la nako e khutšoanyane haholo eo le sebetsang ho eona, haholo-holo ka tatellano ea li-attosecond, tse tsamaellanang le metsotsoana e 10^-18. Ho utloisisa bohlokoa bo tebileng ba theknoloji ena, kutloisiso ea motheo ea seo attosecond e se bolelang ke ea bohlokoa. Attosecond e eme e le yuniti ea nako e telele haholo, e etsang karolo e le 'ngoe ho tse limilione tse likete tse limilione tse likete tse limilione tsa motsotsoana ka har'a moelelo o pharaletseng oa motsotsoana o le mong. Ho beha sena ponong e nepahetseng, haeba re ne re ka bapisa motsotsoana le thaba e telele, attosecond e ne e tla tšoana le thollo e le 'ngoe ea lehlabathe e lutseng botlaaseng ba thaba. Nakong ena e khutšoanyane ea nako, esita le leseli le ka tsamaea sebaka se lekanang le boholo ba athomo ka 'ngoe. Ka tšebeliso ea li-laser tsa attosecond, bo-rasaense ba fumana bokhoni bo sa tloaelehang ba ho hlahloba le ho laola matla a rarahaneng a lielektrone ka har'a meaho ea athomo, joalo ka ho pheta-pheta ha motsamao o liehang oa foreimi ka tatellano ea cinematic, ka hona ba kenella papaling ea bona.

Li-laser tsa Attoseconde emela sehlohlolo sa dipatlisiso tse pharaletseng le boiteko bo kopanetsoeng ke bo-rasaense, ba sebelisitseng melao-motheo ea optics e seng ea mola ho etsa li-laser tse potlakileng haholo. Ho hlaha ha bona ho re file sebaka se secha sa ho shebella le ho hlahloba lits'ebetso tse matla tse etsahalang ka har'a liathomo, limolek'hule, esita le lielektrone tse ka har'a thepa e tiileng.

Ho hlakisa mofuta oa li-laser tsa attosecond le ho ananela litšobotsi tsa tsona tse sa tloaelehang ha li bapisoa le li-laser tse tloaelehileng, ho bohlokoa ho hlahloba lihlopha tsa tsona ka har'a "lelapa la laser" le pharaletseng. Ho arola ka bolelele ba leqhubu ho beha li-laser tsa attosecond haholo-holo ka har'a maqhubu a X-ray a ultraviolet ho ea ho a bonolo, ho bontša maqhubu a tsona a makhutšoanyane haholo ho fapana le li-laser tse tloaelehileng. Mabapi le mekhoa ea tlhahiso, li-laser tsa attosecond li oela tlas'a sehlopha sa li-laser tse pulsed, tse khetholloang ka nako ea tsona e khutšoanyane haholo ea pulse. Ho etsa papiso ea ho hlaka, motho a ka nahana ka li-laser tsa maqhubu a tsoelang pele tse tšoanang le toche e ntšang khanya e tsoelang pele, ha li-laser tse pulsed li tšoana le leseli la strobe, li fapanyetsana ka potlako pakeng tsa linako tsa khanya le lefifi. Ha e le hantle, li-laser tsa attosecond li bontša boitšoaro ba ho pulsa ka har'a khanya le lefifi, leha ho le joalo phetoho ea tsona lipakeng tsa maemo ana a mabeli e etsahala ka maqhubu a makatsang, e fihlang sebakeng sa li-attosecond.

Ho aroloa ho eketsehileng ka matla ho beha li-laser ka har'a li-bracket tse nang le matla a tlase, matla a mahareng le matla a phahameng. Li-laser tsa Attosecond li fumana matla a phahameng a tlhōrō ka lebaka la nako ea tsona e khutšoanyane haholo ea ho otla, e leng se fellang ka matla a phahameng a tlhōrō (P) - a hlalosoang e le matla a matla ka nako ea yuniti (P=W/t). Leha li-pulse tsa laser tsa attosecond ka bomong li kanna tsa se be le matla a maholo haholo (W), boholo ba tsona ba nako bo khutsufalitsoeng (t) bo li fa matla a phahameng a tlhōrō.

Mabapi le libaka tsa ts'ebeliso, li-laser li akaretsa mefuta e mengata e akaretsang lits'ebetso tsa indasteri, tsa bongaka le tsa mahlale. Li-laser tsa Attosecond li fumana sebaka sa tsona haholo-holo lefapheng la lipatlisiso tsa mahlale, haholo-holo ho hlahlobisiseng liketsahalo tse fetohang ka potlako libakeng tsa fisiks le k'hemistri, tse fanang ka monyetla oa ho bona lits'ebetso tse potlakileng tsa matla a lefats'e la microcosmic.

Ho hlophisoa ka laser medium ho hlalosa laser e le gas lasers, solid-state lasers, li-liquid lasers, le semiconductor lasers. Ho hlahisoa ha attosecond lasers hangata ho itshetlehile hodima gas laser media, ho nka monyetla ka ditlamorao tse seng tsa optical ho hlahisa diharmoniki tse maemong a hodimo.

Ka kakaretso, li-laser tsa attosecond li etsa sehlopha se ikhethang sa li-laser tsa pulse e khutšoanyane, tse khetholloang ka nako ea tsona e khutšoanyane haholo ea pulse, eo hangata e lekanngoang ka li-attosecond. Ka lebaka leo, li fetohile lisebelisoa tsa bohlokoa bakeng sa ho shebella le ho laola lits'ebetso tse matla tsa lielektrone tse potlakileng ka har'a liathomo, limolek'hule le thepa e tiileng.

Mokhoa o Hloahloa oa ho Hlahisa Laser ea Attosecond

Theknoloji ea laser ea Attosecond e eme ka pele ho boqapi ba saense, e ithorisa ka maemo a thata a khahlang bakeng sa tlhahiso ea eona. Ho hlakisa mathata a tlhahiso ea laser ea attosecond, re qala ka tlhaloso e khutšoanyane ea melao-motheo ea eona ea motheo, e lateloang ke lipapiso tse hlakileng tse nkiloeng liphihlelong tsa letsatsi le letsatsi. Babali ba sa tsebeng ho rarahana ha fisiks e amehang ha baa lokela ho nyahama, kaha lipapiso tse latelang li ikemiselitse ho etsa hore fisiks ea motheo ea li-laser tsa attosecond e fumanehe habonolo.

Ts'ebetso ea tlhahiso ea li-laser tsa attosecond e itšetlehile haholo-holo ka mokhoa o tsejoang e le High Harmonic Generation (HHG). Taba ea pele, mahlaseli a femtosecond e matla haholo (metsotsoana e 10^-15) a laser a tsepamisitsoe ka thata holim'a thepa e reretsoeng khase. Hoa hlokomeleha hore li-laser tsa femtosecond, tse tšoanang le li-laser tsa attosecond, li arolelana litšobotsi tsa ho ba le nako e khuts'oane ea pulse le matla a phahameng a tlhoro. Tlas'a tšusumetso ea tšimo e matla ea laser, lielektrone tse ka har'a liathomo tsa khase li lokolloa ka nakoana ho tsoa li-nuclei tsa tsona tsa athomo, li kena ka nakoana boemong ba lielektrone tse lokolohileng. Ha lielektrone tsena li ntse li sisinyeha ho arabela tšimong ea laser, qetellong li khutlela ho 'me li kopana hape le li-nuclei tsa tsona tsa athomo tsa motsoali, li theha maemo a macha a matla a phahameng.

Nakong ea ts'ebetso ena, lielektrone li tsamaea ka lebelo le phahameng haholo, 'me ha li kopana le nuclei ea athomo, li ntša matla a eketsehileng ka mokhoa oa mesi e phahameng ea harmonic, e iponahatsang e le li-photon tse nang le matla a mangata.

Maqhubu a di-photon tsena tse sa tswa hlahiswa tse nang le matla a phahameng ke di-integer multiple tsa maqhubu a pele a laser, a etsang seo ho thweng ke di-harmonics tse maemong a hodimo, moo "di-harmonics" di bolelang maqhubu a kenyeletsang di-multiple tsa maqhubu a pele. Ho fihlella di-laser tsa attosecond, ho hlokahala ho sefa le ho tsepamisa maikutlo di-harmonics tsena tse maemong a hodimo, ho kgetha di-harmonics tse ikgethang le ho di tsepamisa maikutlong sebakeng se itseng. Haeba ho lakatseha, mekgwa ya ho hatella pulse e ka kgutsufatsa nako ya pulse, ya hlahisa di-pulse tse kgutshwane haholo sebakeng sa attosecond. Ho hlakile hore tlhahiso ya di-laser tsa attosecond e etsa tshebetso e rarahaneng le e nang le mahlakore a mangata, e hlokang bokgoni bo phahameng ba botekgeniki le disebediswa tse ikgethang.

Ho hlaka hore na ts'ebetso ena e rarahaneng e bolela'ng, re fana ka papiso e thehiloeng maemong a letsatsi le letsatsi:

Li-pulse tsa Laser tsa Femtosecond tse Matla a Phahameng:

Nahana u e-na le catapult e matla ka ho ikhethang e khonang ho lahlela majoe hang-hang ka lebelo le leholo, joalo ka karolo e bapaloang ke li-pulse tsa laser tsa femtosecond tse matla haholo.

Thepa ea Sepheo sa Khase:

Nahana ka metsi a khutsitseng a tšoantšetsang thepa e reretsoeng ke khase, moo lerotholi le leng le le leng la metsi le emelang liathomo tse ngata tsa khase. Ketso ea ho kenya majoe ka metsing ana ka tsela e tšoanang e bontša tšusumetso ea li-pulse tsa laser tsa femtosecond tse matla haholo holim'a thepa e reretsoeng ke khase.

Ho Tsamaya le ho Kopanya Dieleketerone (Phetoho e Bitswang ka Sebele):

Ha di-pulse tsa laser tsa femtosecond di ama diathomo tsa kgase tse ka hara thepa e rerilweng ke kgase, palo e kgolo ya dielektrone tse ka ntle di thabisoa ke motsotsoana boemong boo di ikarolang ho bona ho tloha ho di-nuclei tsa tsona tsa athomo, mme di etsa boemo bo kang ba plasma. Ha matla a sistimi a fokotseha ka mora moo (kaha di-pulse tsa laser di a pulsetswa ka tlhaho, tse nang le dikgeo tsa ho emisa), dielektrone tsena tse ka ntle di kgutlela haufi le di-nuclei tsa athomo, di lokolla di-photon tse nang le matla a mangata.

Moloko o Phahameng oa Harmonic:

Ak'u nahane nako le nako ha lerotholi la metsi le oela holim'a letša, le hlahisa maqhubu, joalo ka li-harmonics tse phahameng ho li-laser tsa attosecond. Maqhubu ana a na le maqhubu le boholo bo phahameng ho feta maqhubu a pele a bakoang ke pulse ea laser ea femtosecond ea mantlha. Nakong ea ts'ebetso ea HHG, lehlaseli le matla la laser, le tšoanang le ho lahlela majoe khafetsa, le bonesa sepheo sa khase, se tšoanang le bokaholimo ba letša. Tšimo ena e matla ea laser e sutumelletsa lielektrone ka har'a khase, e tšoanang le maqhubu, hole le liathomo tsa batsoali ba tsona ebe e li hula morao. Nako le nako ha elektrone e khutlela athomong, e ntša lehlaseli le lecha la laser le nang le maqhubu a phahameng, a tšoanang le mekhoa e rarahaneng ea maqhubu.

Ho sefa le ho tsepamisa maikutlo:

Ho kopanya mahlaseli ana ohle a laser a sa tsoa hlahisoa ho hlahisa mefuta e fapaneng ea mebala (maqhubu kapa maqhubu a maqhubu), ao a mang a 'ona a etsang laser ea attosecond. Ho arola boholo le maqhubu a itseng a maqhubu, u ka sebelisa sefe se khethehileng, joalo ka ho khetha maqhubu a lakatsehang, 'me u sebelise khalase e holisang ho a lebisa sebakeng se itseng.

Ho Hatelloa ha Pulse (haeba ho hlokahala):

Haeba o ikemiseditse ho jala maqhubu ka potlako le ka bokgutshwane, o ka potlakisa ho ata ha ona o sebedisa sesebediswa se ikgethang, o fokotsa nako eo maqhubu ka nngwe a e nkang. Ho hlahisa di-laser tsa attosecond ho kenyelletsa tshebedisano e rarahaneng ya ditshebetso. Leha ho le jwalo, ha e qhaqhollwa le ho bontshwa, e ba bonolo ho e utlwisisa.