Kuriamas naujas atosekundinis lazeris

Publikuota: 2011 m. rugpjūčio 29 d. pirmadienis

Straipsnyje, atspausdintame „Nature Photonics“ žurnale, tarptautinė mokslininkų komanda aprašo žengtą svarbų žingsnį kuriant galimybę, kuri leis mokslininkams stebėti atskirų elektronų judėjimą. Jei šį metodą pasiseks įgyvendinti, tai bus galima su neįprastu tikslumu stebėti, kaip atskiros molekulės sąveikauja viena su kita cheminių reakcijų metu. Šie tyrimai būtų svarbūs ne tik fundamentiniam mokslui, bet ir cheminei inžinerijai bei farmakologiniams tyrimams.

Mokslininkai, devyni iš kurių dirba Masačiusetso technologijų instituto Elektronikos tyrimų laboratorijoje (Research Laboratory of Electronics), aprašo metodą, kuris turėtų leisti gauti lazerio šviesos pliūptelėjimą, kuris tęstųsi tik keletą atosekundžių. Viena attosekundė lygi vienai bilijoninei bilijoninės sekundės daliai. Elektronas vandenilio atome apsisuka apie branduolį maždaug per šimtas penkiasdešimt vieną atosekundę. Vadinasi, norint pamatyti elektroną, dalyvaujantį cheminėje reakcijoje, reikia turėti atosekundinės trukmės impulsus.

„Jei jūs galite generuoti nedidelės trukmės impulsus, tai jūs galite tirti procesų dinamiką, kurie vyksta tame laiko mastelyje“, – pasakė grupės vadovas profesorius Francas Kertneris.

Atosekundiniai impulsai buvo sukurti laboratorijoje ir anksčiau, tačiau jų intensyvumas nebuvo pakankamas, taip vadinamai, laikinei spektroskopijai, kuri, paprastai, naudojama elektronų dinamikai matuoti. Naujasis metodas ne tik turėtų padidinti impulsų intensyvumą, bet jam taip pat reikalinga ir paprastesnė įranga, tai yra jis būtų praktiškesnis.

Ultratrumpų šviesos spindulių pliūpsnių gavimui sujungiamos skirtingų dažnių šviesos bangos. Bangą galima įsivaizduoti kaip pastovius žemyn ir į viršų nukreiptus vingius, o atstumas tarp vingių viršūnių apibrėžia bangos ilgį. Kai dvi bangos persikloja, jos viena kitą stiprina tose vietose, kuriose persikloja viršūnės. Tačiau bangos gali viena kitą ir silpninti – kai vienos bangos viršūnė sutampa su kitos bangos duobe. Apibrėžtas bangų derinys gali sukurti visiškai naują skirtingos formos bangą.

Kiti mokslininkai bandė gauti trumpus šviesos pliūpsnius, derindami lazerių spindulius, tačiau jie naudojo atskirus lazerius kiekvienam spinduliui. Labai sudėtinga sinchronizuoti spindulius, kad jų viršūnės ir duobės sutaptų pageidaujamose vietose. Mokslininkai panaudojo kristalą, kuris suskaido atskiro lazerio spindulį į keletą skirtingo dažnio spindulių. Kadangi naujai paruošti spinduliai gaunami iš vieno pradinio spindulio, tai jie yra idealiai sinchronizuoti.

Nors taip gaunami labai trumpi šviesos impulsai, tačiau jie nepasiekia atosekundinio mastelio. Kitas proceso žingsnis būtų impulsų pasiuntimas per dujas. Kai lazerio šviesos dalelės (fotonai) susiduria su dujų atomais, jie yra sugeriami, tačiau jų energija tuojau pat išspinduliuojama naujų fotonų pavidalu. Tačiau naujieji fotonai gali turėti žymiai didesnį dažnį nei pradiniai fotonai. Didesnis dažnis reiškia trumpesnį šviesos pliūpsnį.

Tačiau mokslininkai dar neatliko šio paskutinio proceso žingsnio. Šiuo metu jie praleido lazerio spindulį per du stiprintuvus, kad sustiprintų jo energiją. Tačiau yra reikalinga žymiai didesnė energija, norint išgauti pakankamai didelio dažnio fotonus iš dujų. Kito stiprintuvo pridėjimas, grupės nuomone, viską išspręstų, tačiau čia buvo susidurta su tam tikromis inžinerinėmis problemomis.

Šaltinis: mokslasplius.lt
Kopijuoti, platinti, skelbti bet kokią portalo News.lt informaciją be raštiško redakcijos sutikimo draudžiama.

facebook komentarai

Naujas komentaras


Captcha

susiję straipsniai

Populiariausi straipsniai

LSMU gimnazijoje vyko Sveikatos ugdymo diena

Lietuvos sveikatos mokslų universiteto gimnazijoje vyko Sveikatos ugdymo diena. skaityti »

VU fizikas triumfavo Europos palydovinės navigacijos konkurse

Vilniaus universiteto (VU) Fizikos fakulteto mokslininkas dr. Saulius Rudys tapo Europos palydovinės navigacijos konkurso nugalėtoju regionų kategorijoje. skaityti »

Ministerijoje – Atvirų durų diena aukštųjų mokyklų studentams

Ateinantį antradienį, lapkričio 29-ąją, Aplinkos ministerijoje laukiami aukštųjų mokyklų studentai. skaityti »

KTU verslo ir inžinerijos studentų idėja – geriausia pasaulinio masto inovacija

Turime ne svajonę, o tikslą, kurio siekiant reikalinga viena kryptimi judanti ir nuosekliai dirbanti komanda, naujausios žinios, gebėjimas įžvelgti nors ir nedidelės, tačiau jautrių poreikių turinčios visuomenės dalies problemas. skaityti »

Tikslesniam lazerio spindulio valdymui – unikalus mokslininkų atradimas

Lietuva – pasaulyje gerai žinoma kaip lazerių gamintoja. Norint juos pritaikyti pramoniniuose įrengimuose (pjaustymui, virinimui, skenavimui ir pan.) reikia itin tiksliai valdyti lazerio spindulio kryptį. skaityti »

Patvirtinta Pedagoginių profesijų prestižo kėlimo programa

Laikinai einanti švietimo ir mokslo ministro pareigas Audronė Pitrėnienė įsakymu patvirtino Pedagoginių profesijų prestižo kėlimo programą. skaityti »

VU Verslo mokyklos vadove tapo dr. Birutė Miškinienė

Lapkričio 15 d. vykusiame VU Verslo mokyklos (VM) tarybos posėdyje VU VM direktore paskirta laikinai šias pareigas ėjusi dr. Birutė Miškinienė. skaityti »

VGTU profesorius E. K. Zavadskas – GSUA garbės mokslinis bendradarbis

Vilniaus Gedimino technikos universitetą pasiekė džiugi žinia – Statybos technologijos ir vadybos katedros vedėjas, akademikas, profesorius Edmundas Kazimieras Zavadskas išrinktas International Association of Grey System and Uncertain Analysis garbės moksliniu bendradarbiu. skaityti »

Kosmoso tyrimams – KTU mokslininkų sukurta technologija

Žaibiškai tobulėjant technologijoms atsiveria nauji keliai gyvybės Raudonojoje planetoje paieškų misijai. Europos kosmoso agentūra (ESA) planuoja antrąją misiją, kurios metu Marse vėl bus ieškoma nežemiškos gyvybės. skaityti »

Biochemikų darbas publikuotas prestižiniame žurnale

Vilniaus universiteto Biochemijos instituto mokslininkų darbas „Oxygen Electroreduction Catalysed by Laccase Wired to Gold Nanoparticles via the Trinuclear Copper Cluster“ buvo paskelbtas prestižiniame multidisciplininiame žurnale „Energy & Environmental Science“. skaityti »