Skolkovo Elm və Texnologiya İnstitutu tərəfindən

Sadie Harley tərəfindən redaktə edilib , Robert Egan tərəfindən nəzərdən keçirilib

 Redaktorların qeydləri

 GIST

Tercih edilən mənbə kimi əlavə edin

Kredit: Pixabay/CC0 İctimai Sahə

Skoltech-dəki tədqiqatçılar, Çin Elmlər Akademiyasının Şanxay Optika və İncə Mexanika İnstitutundan olan bir həmkarı ilə birlikdə, SIOM-Skoltech birgə laboratoriyasında çalışaraq, plazma hədəfinin qalınlığını və sıxlığının ondan keçən bir impulsun attosaniyədə davam etməsini və yüksək intensivliyini qoruması üçün necə seçiləcəyini müəyyən ediblər. Nəticələr maddədəki ultrasürətli prosesləri öyrənmək üçün istifadə edilən plazma əsaslı ultrabənövşəyi və rentgen şüalanma mənbələrinin dizaynını təkmilləşdirməyə kömək edəcək.

Əsər Applied Physics Letters jurnalında dərc olunub .

Attosaniyə 10⁻¹⁸ saniyədir. Bu müddətli impulsları ultrasürətli kamera işığı ilə müqayisə etmək olar: Onlar elektronların hərəkətini effektiv şəkildə “dondurmağa” və daha uzun impulslarla həll edilə bilməyən prosesləri araşdırmağa imkan verir. Bu, atomları, molekulları, bərk cisimləri və yeni materialları öyrənmək üçün vacibdir.

Güclü attosaniyəli şüalanma yaratmaq üçün perspektivli üsullardan biri yüksək güclü lazer impulsunun sıx plazma ilə qarşılıqlı təsirinə əsaslanır. Nazik elektron dəstələri plazma səthinin yaxınlığında əmələ gəlir və ultrabənövşəyi və rentgen şüaları diapazonlarında qısa parıltılar yayır.

Plazma bulanıqlaşmağa başlayanda

Lakin, impulsun yaranmasında iştirak edən eyni plazma onu “bulanıqlaşdıra” bilər. Şüalanmanın müxtəlif tezlik komponentləri mühitdən müxtəlif sürətlə keçir. Nəticədə, impuls zamanla uzanır, tezlik strukturu dəyişir və pik intensivliyi azalır.

Plazma nə qədər sıx və hədəf nə qədər qalın olarsa, bir o qədər çox dispersiya toplanır. Müəyyən bir nöqtədə impuls attosaniyə olmaqdan çıxır və artıq ən sürətli elektron prosesləri müşahidə etmək üçün istifadə edilə bilməz.

Simulyasiyalar praktiki məhdudiyyət yaradır

Bu həddi müəyyən etmək üçün tədqiqatçılar Skoltech-in Zhores superkompüterində bir və iki ölçülü hüceyrədaxili hissəcik simulyasiyaları apardılar. Hesablamalar dalğa yayılmasının spektral modeli və sadələşdirilmiş analitik təsvir ilə müqayisə edildi.

Nəticədə, müəlliflər impuls uzanmasını plazma sıxlığı və qalınlığı, eləcə də attosaniyəli şüalanmanın xarakterik tezliyi ilə əlaqələndirən kompakt əlaqələr əldə etdilər. Bu əlaqələrə əsaslanaraq, hansı hədəf parametrlərinin impulsun attosaniyəli strukturunu qoruduğunu və hansılarının onun parçalanmasına səbəb olduğunu göstərən yığılmış dispersiya meyarı hazırladılar.

“Attosaniyəli impuls ultrasürətli prosesin kəskin təsvirini əldə etmək üçün lazım olan çox qısa bir işıqla müqayisə edilə bilər. Çox qalın və ya çox sıx olan plazmadan keçdikdə, işıq uzanır və “təsvir” kəskinliyini itirir. Məqalənin ilk müəllifi və Skoltech Süni İntellekt Mərkəzinin Süni İntellekt və Superkompüter Laboratoriyasının kiçik tədqiqat mühəndisi Elizaveta Lipkova bildirib ki, icazə verilən hədəf parametrlərini əvvəlcədən müəyyən etməyə və çox sayda hesablama baxımından intensiv sınaq və səhv simulyasiyasından qaçınmağa imkan verən praktik bir meyar əldə etdik.

Hədəf dizaynı üçün xəritə

Məqalədə həmçinin müəyyən bir plazma sıxlığı üçün attosaniyə təcrübələrində icazə verilən maksimum hədəf qalınlığını təyin etmək üçün istifadə edilə bilən xəritə təqdim olunur. Bu diaqram tədqiqatçılara əvvəlcədən eksperimental parametrləri seçməyə və impulsun plazmadan keçdikdən sonra tələb olunan müddəti saxlayıb-saxlamayacağını qiymətləndirməyə kömək edəcək.

Tapıntılar, attosaniyəli ultrabənövşəyi və rentgen şüalanmasının daha səmərəli plazma əsaslı mənbələrinin, eləcə də attosaniyəli optika üçün komponentlərin hazırlanması üçün praktiki təlimatlar təqdim edir. Gələcəkdə bu cür sistemlərdən elektron hərəkətini, kimyəvi reaksiyaları və material xüsusiyyətlərini son dərəcə qısa müddət ərzində araşdırmaq üçün istifadə etmək olar.

Nəşr detalları

E. Lipkova və digərləri, Attosaniyəli koherent sinxrotron emissiyası üçün dispersiya limitləri, Tətbiqi Fizika Məktubları (2026). DOI: 10.1063/5.0324448

Jurnal məlumatları: Tətbiqi Fizika Məktubları 

Əsas anlayışlar

Optika və lazerlərPlazma qarşılıqlı təsirləriPlazmada radiasiya və hissəciklərin əmələ gəlməsiPlazma fizikası

Skolkovo Elm və Texnologiya İnstitutu tərəfindən təmin edilir Bu hekayənin arxasında kim dayanır?

Sadie Harley

Həyat Elmləri və Ekologiya üzrə bakalavr. Neft, qaz və bərpa olunan enerji sənayesində əczaçılıq xəbərləri sahəsində təcrübəsi olan mikrobiologiya laboratoriyası təcrübəsi. Tam profil →

Robert Egan

Riyazi biologiya üzrə bakalavr, yaradıcı yazı üzrə magistr dərəcəsi. Elm və dilə dair unikal perspektivləri olan səyahətlər. Tam profil →

Daha ətraflı araşdırın

Plazma linzası attosaniyəli impulsları XUV işığının müxtəlif diapazonlarında fokuslaya bilər