Phatlalatsong ea bohlokoa mantsiboeeng a la 3 Mphalane, 2023, Moputso oa Nobel oa Fisiks oa selemo sa 2023 o ile oa senoloa, ka ho amohela tlatsetso e ikhethang ea bo-ramahlale ba bararo ba nkileng karolo ea bohlokoa e le bo-pula-maliboho lefapheng la theknoloji ea laser ea attosecond.

Lentsoe "attosecond laser" le tsoa lebitsong la nako e khuts'oane haholo eo e sebetsang ho eona, haholo-holo ka tatellano ea li-attoseconds, tse tsamaellanang le metsotsoana e 10 ^ -18. Ho utloisisa bohlokoa bo tebileng ba theknoloji ena, kutloisiso ea mantlha ea se boleloang ke attosecond ke ea bohlokoa. Attosecond e eme e le yuniti ea nako e fetang motsotso, e etsang karolo ea bilione ea karolo ea bilione ea motsotsoana sebakeng se pharaletseng sa motsotsoana o le mong. Ho hlakisa sena hantle, haeba re ne re ka tšoantša motsotsoana le thaba e telele haholo, seketsoana sa sekepe se ne se tla tšoana le thollo e le ’ngoe ea lehlabathe e lutseng mosikong oa thaba. Nakong ena e fetang ea nakoana, esita le khanya ha e khone ho tsamaea sebaka se lekanang le boholo ba athomo e le 'ngoe. Ka ts'ebeliso ea li-laser tsa attosecond, bo-ramahlale ba fumana bokhoni bo neng bo e-so ka ba bonoa ba ho hlahlobisisa le ho theola matla a matla a lielektrone ka har'a meaho ea athomo, joalo ka papali ea butle-butle ka tatellano ea cinema, ka hona, e kenella papaling ea bona.

Li-laser tsa Attoseconde emela sehlohlolo sa lipatlisiso tse batsi le boiteko bo kopanetsoeng ke bo-ramahlale, ba sebelisitseng melao-motheo ea li-nonlinear optics ho etsa li-laser tse potlakileng haholo. Ho fihla ha bona ho re file sebaka se setle sa ho bona le ho lekola tšebetso e matla e etsahalang ka har'a liathomo, limolek'hule, esita le lielektrone tse entsoeng ka thepa e tiileng.

Ho hlakisa mofuta oa li-laser tsa attosecond le ho ananela litšoaneleho tsa tsona tse sa tloaelehang ha li bapisoa le li-lasers tse tloaelehileng, ho bohlokoa ho hlahloba karohano ea tsona ka har'a "lelapa la laser" le pharaletseng. Ho hlophisoa ka bolelele ba maqhubu ho beha li-laser tsa attosecond haholo-holo ka har'a mefuta e mengata ea mahlaseli a kotsi ho ea ho maqhubu a bonolo a X-ray, e leng se bolelang bolelele ba maqhubu a bona a makhutšoane ho fapana le lilase tsa tloaelo. Mabapi le mekhoa ea tlhahiso, li-laser tsa attosecond li oela tlas'a sehlopha sa li-laser tsa pulsed, tse khetholloang ke nako ea tsona e khuts'oane haholo. Ho etsa papiso bakeng sa ho hlaka, motho a ka nahana li-lasers tse tsoelang pele joalo ka toche e ntšang khanya e tsoelang pele, ha li-laser tsa pulsed li tšoana le leseli la strobe, tse fapanyetsanang ka potlako pakeng tsa linako tsa khanya le lefifi. Ha e le hantle, li-laser tsa attosecond li bonts'a boits'oaro bo matla ka har'a khanya le lefifi, leha ho le joalo phetoho ea tsona lipakeng tsa linaha tsena tse peli e etsahala ka makhetlo a makatsang, e fihla sebakeng sa li-attoseconds.

Karohano e eketsehileng ka matla e beha li-laser ka har'a masaka a matla a tlase, a mahareng le a matla a phahameng. Li-laser tsa Attosecond li fumana matla a phahameng ka lebaka la nako e khuts'oane ea ho otla ha pelo, e hlahisang matla a holimo (P) - a hlalosoang e le matla a matla ka nako ea yuniti (P=W/t). Le hoja maqhubu a laser a attosecond a ka 'na a se na matla a maholo haholo (W), khutsufatso ea ona ea nakoana (t) e a fa matla a phahameng a holimo.

Mabapi le libaka tsa ts'ebeliso, li-laseser li na le mefuta e mengata e kenyelletsang lits'ebetso tsa indasteri, tsa bongaka le tsa mahlale. Li-laser tsa Attosecond li fumana sebaka sa tsona sebakeng sa lipatlisiso tsa mahlale, haholo tlhahlobong ea liketsahalo tse etsahalang ka potlako ka har'a libaka tsa fisiks le k'hemistri, tse fanang ka leseli mabapi le ts'ebetso e potlakileng ea lefats'e ea microcosmic.

Karohano ka laser medium e khetholla lilase e le lilase tsa khase, li-laser tsa boemo bo tiileng, lilase tsa metsi, le lilase tsa semiconductor. Ho hlahisoa ha li-laser tsa attosecond hangata ho ipapisitse le mecha ea phatlalatso ea laser ea khase, e sebelisang matla a bona ka litlamorao tse sa lekanyetsoang ho hlahisa li-harmonics tse holimo.

Ka kakaretso, li-laser tsa attosecond li etsa sehlopha se ikhethileng sa li-laser tsa nako e khuts'oane, tse khetholloang ka nako ea tsona e khuts'oane e sa tloaelehang, eo hangata e lekantsoeng ka li-attoseconds. Ka lebaka leo, li fetohile lisebelisoa tsa bohlokoa bakeng sa ho shebella le ho laola mekhoa e matla ka ho fetisisa ea lielektrone ka har'a liathomo, limolek'hule le lisebelisoa tse tiileng.

Ts'ebetso e Felletseng ea Attosecond Laser Generation

Theknoloji ea laser ea Attosecond e ka pele ho boqapi ba mahlale, e ithorisa ka maemo a thata ka mokhoa o makatsang bakeng sa moloko oa eona. Ho hlakisa lintho tse rarahaneng tsa tlhahiso ea laser ea attosecond, re qala ka tlhaloso e khuts'oane ea melao-motheo ea eona, e lateloe ke mekhabo-puo e hlakileng e tsoang ho liphihlelo tsa letsatsi le letsatsi. Babali ba sa tsebeng ho rarahana ha fisiks e amehang ha baa lokela ho nyahama, kaha mekhabo-puo e latelang e ikemiselitse ho etsa hore fisiks ea motheo ea li-laser tsa attosecond e fumanehe.

Ts'ebetso ea ho hlahisa li-laser tsa attosecond haholo-holo e itšetleha ka mokhoa o tsejoang ka hore ke High Harmonic Generation (HHG). Taba ea pele, lebone la "femtosecond" le matla a phahameng (10 ^ -15 seconds) la laser pulses le tsepamisitsoe ka thata holim'a thepa e shebiloeng ka khase. Ho bohlokoa ho ela hloko hore li-laser tsa femtosecond, tse tšoanang le li-laser tsa attosecond, li arolelana litšobotsi tsa ho ba le nako e khuts'oane ea ho otla ha pelo le matla a holimo. Tlas'a tšusumetso ea tšimo e matla ea laser, lielektrone tse ka har'a liathomo tsa khase li lokolloa ka nakoana ho tloha nuclei ea tsona ea athomo, ka nakoana li kena sebakeng sa lielektrone tse sa lefelloeng. Ha lielektrone tsena li ntse li sisinyeha ho arabela lebaleng la laser, qetellong li khutlela ho tsona 'me li kopana hape le li-nuclei tsa motsoali oa tsona, ho theha linaha tse ncha tse nang le matla a phahameng.

Nakong ea ts'ebetso ena, li-electrone li tsamaea ka lebelo le phahameng ka ho fetisisa, 'me ha li kopana hape le nuclei ea athomo, li ntša matla a eketsehileng ka mokhoa oa ho ntša mocheso o phahameng oa harmonic, o bonahalang e le li-photon tse matla haholo.

Maqhubu a li-photon tsena tse sa tsoa hlahisoa tse nang le matla a phahameng ke li-multiples tsa maqhubu a laser a mantlha, a theha se bitsoang li-harmonics tse phahameng, moo "harmonics" e bolelang maqhubu ao e leng li-multiples tsa maqhubu a mantlha. Ho fumana li-laser tsa attosecond, hoa hlokahala ho sefa le ho tsepamisa li-harmonics tsena tsa boemo bo holimo, ho khetha li-harmonics tse khethehileng le ho li tsepamisa sebakeng sa mantlha. Haeba ho hlokahala, mekhoa ea khatello ea methapo e ka khutsufatsa nako ea ho otla ha pelo, ea fana ka li-pulse tse khuts'oane haholo sebakeng sa attosecond. Kamoo ho bonahalang kateng, ho etsoa ha li-laser tsa attosecond ke mokhoa o rarahaneng le o nang le likarolo tse ngata, o hlokang tsebo e phahameng ea botekgeniki le lisebelisoa tse khethehileng.

Ho hlakisa ts'ebetso ena e rarahaneng, re fana ka papiso ea tšoantšetso e thehiloeng maemong a letsatsi le letsatsi:

Matla a Phahameng a Femtosecond Laser Pulses:

Ak'u inahanele u e-na le "catapult" e matla e khonang ho betsa majoe hang hang ka lebelo le leholo, ho tšoana le karolo e bapaloang ke matla a phahameng a femtosecond laser pulses.

Sesebelisuoa sa Sepheo sa Gaseous:

Nahana ka metsi a khutsitseng a tšoantšetsang khase, moo lerotholi le leng le le leng la metsi le emelang liathomo tse ngata tsa khase. Ketso ea ho petetsa majoe ka har'a metsi ana ka mokhoa o ts'oanang e bonts'a tšusumetso ea matla a phahameng a femtosecond laser pulses ho thepa e shebiloeng ka khase.

Motion oa Electron le Recombination (Phetoho ea 'Mele):

Ha femtosecond laser pulses e ama liathomo tsa khase ka har'a thepa e shebiloeng ke khase, palo e kholo ea lielektrone tsa kantle li thaba ka motsotsoana ho ea sebakeng seo li ikhulang ho tsona, li etsa boemo bo kang ba plasma. Ha matla a sistimi a ntse a fokotseha (kaha maqhubu a laser a ts'oaroa ka tlhaho, a nang le linako tsa ho emisa), lielektrone tsena tsa kantle li khutlela sebakeng sa tsona sa nuclei ea athomo, li lokolla li-photon tse matla haholo.

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. Li-ripples tsena li na le maqhubu a phahameng le amplitudes ho feta maqhubu a pele a bakoang ke "primary femtosecond laser pulse". Nakong ea ts'ebetso ea HHG, lebone le matla la laser, le ts'oanang le ho betsa majoe a sa khaotseng, le khantša sebaka sa khase, se ts'oanang le bokaholimo ba letša. Sebaka sena se matla sa laser se tsamaisa lielektrone ka har'a khase, se ts'oana le maqhubu, hole le liathomo tsa motsoali oa tsona ebe se li hulanyetsa morao. Nako le nako ha elektrone e khutlela athomong, e ntša lebone le lecha la laser le nang le maqhubu a phahameng, a tšoanang le mekhoa e rarahaneng ea ripple.

Ho sefa le ho tsepamisa maikutlo:

Ho kopanya maballo ana a laser a sa tsoa hlahisoa ho hlahisa mebala e fapaneng (maqhubu kapa maqhubu a maqhubu), e meng ea eona e etsang laser ea attosecond. Ho arola boholo bo itseng ba ripple le maqhubu, u ka sebelisa sefe e khethehileng, ho tšoana le ho khetha li-ripples tse lakatsehang, 'me u sebelise khalase ea ho hōlisa ho li lebisa sebakeng se itseng.

Khatello ea Pulse (haeba ho hlokahala):

Haeba u ikemiselitse ho phatlalatsa maqhubu ka potlako le ka nako e khuts'oane, u ka potlakisa ho ata ha tsona ka sesebelisoa se ikhethileng, ho fokotsa nako eo ripple ka 'ngoe e nkang nako. Ho hlahisa li-laser tsa attosecond ho kenyelletsa tšebelisano e rarahaneng ea lits'ebetso. Leha ho le joalo, ha e robehile 'me e bonoa ka mahlo, e ba e utloisisoang haholoanyane.