2023-ի հոկտեմբերի 3-ի երեկոյան, 2023-ի հոկտեմբերի 3-ի նոբելյան մրցանակը բացվեց 2023 թվականի համար Նոբելյան մրցանակը, ճանաչելով երեք գիտնականների ակնառու ներդրումը, որոնք խաղացել են առանցքային դերեր, որպես առաջատար լազերային տեխնոլոգիայի ռահվիրա:

«Attosecond LaSer» տերմինը իր անունը բերում է աներեւակայելի կարճ ժամանակացույցից, որը գործում է, մասնավորապես, Attoseconds- ի կարգով, համապատասխան 10 ^ -18 վայրկյան: Այս տեխնոլոգիաների խորը նշանակությունը հասկանալու համար, թե ինչ է նշանակում, որ վկայում է ATTOSECONT- ը: Attosecond- ը կանգնած է որպես չափազանց շատ րոպեն միավոր, կազմելով մեկ միլիարդերորդ վայրկյան մեկ միլիարդերորդ մեկ միլիարդերորդը մեկ վայրկյան ավելի լայն համատեքստում: Դա հեռանկարի մեջ դնելը, եթե մենք պետք է մի վայրկյան նման լինեինք մի արեւի լեռան, մի աթոռը նման կլիներ լեռան բազայում տեղադրված ավազի մեկ հացահատիկի: Այս թռիչքային ժամանակավոր ընդմիջումում նույնիսկ լույսը հազիվ թե շրջանցի անհատական ​​ատոմի չափին համարժեք հեռավորության վրա: Attosecond լազերների օգտագործման միջոցով գիտնականները ձեռք են բերում ատոմային կառույցներում էլեկտրոնների ինտերվենցիայի խճճված դինամիկան ուսումնասիրելու եւ շահագործելու աննախադեպ կարողությունը, որը կսովորեցրեք կինեմատիկական հաջորդականության մեջ:

Attosecond լազերներներկայացնում են գիտնականների կողմից լայնածավալ հետազոտությունների եւ համերաշխների գագաթնակետը, որոնք օգտագործել են ոչ գծային օպտիմալների սկզբունքները `ավելի մեծ լազերներ: Նրանց գալուստը մեզ կահավորել է նորարարական վանտի կետով `ատոմների, մոլեկուլների եւ նույնիսկ էլեկտրոնների մեջ, ամուր նյութերում ատոմների, նույնիսկ էլեկտրոնների տեղափոխման դինամիկ գործընթացների դիտարկման եւ ուսումնասիրության համար:

Ստուգելու Attosecond լազերների բնույթը եւ բարձր գնահատեք նրանց ոչ սովորական ատրիբուտները սովորական լազերների համեմատությամբ, հրամայական է ուսումնասիրել իրենց դասակարգումը ավելի լայն «լազերային ընտանիքում»: All ալիքի երկարության դասակարգումը Attosecond լազերներ Արդյունքների ռեժիմների առումով Attosecond լազերները ընկնում են իմպուլսային լազերների կատեգորիայի տակ, որոնք բնութագրվում են իրենց չափազանց հակիրճ զարկերակային տեւողությամբ: Պարզության համար անալոգիա նկարելու համար կարելի է դիտարկել շարունակական ալիքի լազերներ, որքան լապտերը լապտեր արտանետելով, մինչդեռ իմպուլսային լազերները նման են լույսի եւ մթության ժամանակահատվածների միջեւ: Ըստ էության, Attosecond LaSers- ը ցուցաբերում է իմպուլսային վարք լուսավորության եւ մթության մեջ, սակայն երկու պետությունների միջեւ անցումը խթանում է զարմանալի հաճախականությամբ:

Էլեկտրաէներգիայի հետագա դասակարգումը լազերները լազերներով վերածվում է ցածր էներգիայի, միջին էներգիայի եւ բարձր էներգիայի փակագծերի: Attosecond լազերները հասնում են բարձր գագաթնակետային հզորության, իրենց ծայրաստիճան կարճատեւ տեւողությամբ, որի արդյունքում ստացված գագաթնակետային հզորություն (P) - սահմանվում է որպես էներգիայի ինտենսիվություն մեկ միավորի համար (p = w / t): Չնայած առանձին աթոռի լազերային իմպուլսները կարող են ունենալ բացառապես մեծ էներգիա (W), դրանց կրճատված ժամանակավոր չափը (T) փոխանցում է դրանք բարձրացված գագաթնակետին:

Դիմումի տիրույթների առումով լազերները սպանել են սպեկտր, որոնք ընդգրկում են արդյունաբերական, բժշկական եւ գիտական ​​ծրագրեր: Attosecond լազերները հիմնականում գտնում են իրենց տեղը գիտական ​​հետազոտությունների շրջանակներում, մասնավորապես ֆիզիկայի եւ քիմիայի տիրույթներում արագ զարգացող երեւույթների ուսումնասիրության մեջ, որոնք պատուհան առաջարկելով միկրոկոզմիկ աշխարհի արագ դինամիկ գործընթացների:

Լազերային միջին ցուցանակների դասակարգումը լազերներով, որպես գազի լազերներ, պինդ վիճակի լազերներ, հեղուկ լազերներ եւ կիսահաղորդչային լազերներ: Attosecond լազերների սերունդը, որպես կանոն, ծխում է գազի լազերային լրատվամիջոցների վրա, կապիտալիզացիան բարձրորակ ներդաշնակության ոչ գծային օպտիկական էֆեկտների վրա:

Ամփոփում, Attosecond լազերները կազմում են կարճաժամկետ զարկերակային լազերների եզակի դաս, որոնք առանձնանում են իրենց արտառոց հակիրճ զարկերակային տեւողությամբ, սովորաբար չափվում են աթոռի մեջ: Արդյունքում նրանք դարձել են անփոխարինելի գործիքներ ատոմների, մոլեկուլների եւ պինդ նյութերի մեջ էլեկտրոնների ուլտրացիների դինամիկ գործընթացները դիտելու եւ վերահսկելու համար:

Attosecond լազերային սերնդի մշակման գործընթացը

Attosecond լազերային տեխնոլոգիան կանգնած է գիտական ​​նորարարության առաջնագծում, պարծենում է իր սերնդի համար հետաքրքրաշարժ խիստ պայմաններով: Attosecond լազերային սերնդի խճճվածությունները պարզելու համար մենք սկսում ենք դրա հիմքում ընկած սկզբունքների համառոտ ցուցահանդեսը, որին հաջորդում են ամենօրյա փորձառություններից բխող վառ փոխաբերություններ: Համապատասխան ֆիզիկայի խճճվածության մեջ անտեղյակ ընթերցողներն անհրաժեշտ չէ հուսահատվել, քանի որ շարունակվող փոխաբերությունները նպատակ ունեն մատչելի մատնանշել Attosecond լազերների հիմնարար ֆիզիկան:

Attosecond լազերների սերնդի գործընթացը հիմնականում ապավինում է որպես բարձր ներդաշնակ սերունդ (HHG) հայտնի տեխնիկան: Նախ եւ առաջ, բարձր ինտենսիվության կանացի ճառագայթ (10 ^ -15 վայրկյան) լազերային իմպուլսները խստորեն կենտրոնացած են գազային նպատակային նյութի վրա: Հատկանշական է, որ Femtosecond լազերները, Akin to Attosecond LaSers, կիսում են կարճ զարկերակային տեւողությամբ տեւողությամբ եւ բարձր գագաթնակետային հզորության բնութագրերը: Ինտենսիվ լազերային դաշտի ազդեցության տակ գազի ատոմների ներսում էլեկտրոնները ակնթարթորեն ազատվում են իրենց ատոմային միջուկից, անցավորեն մուտքագրելով ազատ էլեկտրոնների վիճակ: Քանի որ այս էլեկտրոնները տատանվում են, ի պատասխան լազերային դաշտի, նրանք ի վերջո վերադառնում են եւ վերափոխում իրենց ծնողական ատոմային միջուկների հետ, ստեղծելով նոր բարձր էներգիայի պետություններ:

Այս գործընթացի ընթացքում էլեկտրոնները շարժվում են ծայրաստիճան բարձր արագությամբ, եւ ատոմային միջուկների հետ վերափոխումից հետո նրանք լրացուցիչ էներգիա են թողարկում բարձր ներդաշնակ արտանետումների տեսքով, դրսեւորելով բարձր էներգիայի ֆոտոններ:

Այս նորաստեղծ բարձր էներգիայի ֆոտոնների հաճախականությունները լազերային բնօրինակ հաճախության համար թիվ բազմապատկվում են, ձեւավորելով այն, ինչը կոչվում է բարձրորակ ներդաշնակություն, որտեղ «ներդաշնակությունը» նշում է բնօրինակ հաճախականության ինտեգրալ բազմապատկերը: Attosecond լազերների հասնելու համար անհրաժեշտ է զտել եւ կենտրոնացնել այս բարձրորակ ներդաշնակությունը, ընտրելով հատուկ ներդաշնակություն եւ կենտրոնացնելով կենտրոնացված կետի: Desired անկության դեպքում, զարկերակային սեղմման տեխնիկան կարող է հետագայում կրճատել զարկերակային տեւողությունը, տալով ծայրահեղ կարճ իմպուլսներ Attosecond տիրույթում: Ակնհայտ է, որ Attosecond լազերների սերունդը կազմում է բարդ եւ բազմակողմանի գործընթաց, պահանջելով բարձր աստիճանի տեխնիկական տնտեսություն եւ մասնագիտացված սարքավորումներ:

Այս բարդ գործընթացը դաժանացնելու համար մենք առաջարկում ենք մետաֆիրիկ զուգահեռ հիմնավորված ամենօրյա սցենարներում.

Բարձր ինտենսիվություն Femtosecond լազերային իմպուլսներ.

Նախատեսում, որն ունի բացառապես հզոր քարաձիգ, որը կարող է ակնթարթորեն շտապել քարերը կոլոզայի արագությամբ, նման է բարձր ինտենսիվությամբ կանացիորեն լազերային իմպուլսներով:

Գազային նպատակային նյութ.

Պատկերացրեք ջրի հանգիստ մարմինը, որը խորհրդանշում է գազային նպատակային նյութը, որտեղ ջրի յուրաքանչյուր կաթիլ ներկայացնում է անհամար գազի ատոմներ: Proping րի այս մարմնում քարալուծված քարերի առաջատարի արարք հայելային հայելային է բարձր ինտենսիվորեն կանացի լազերային իմպուլսների ազդեցությունը գազային նպատակային նյութի վրա:

Էլեկտրոնային շարժում եւ վերականգնում (ֆիզիկապես տվող անցում).

Երբ Femtosecond լազերային իմպուլսները ազդում են գազի ատոմների գազի տակ գտնվող գազի տակ գտնվող գազի մեջ, արտաքին էլեկտրոնների զգալի թվով ակնհայտորեն ոգեւորված են այն պետության համար, որտեղ նրանք առանձնացնում են իրենց համապատասխան ատոմային միջուկներից: Քանի որ համակարգի էներգիան հետագայում նվազում է (քանի որ լազերային իմպուլսները բնորոշ են իմպուլսային, ներկայացնում են դադարեցման ընդմիջումները), այս արտաքին էլեկտրոնները վերադառնում են ատոմային միջուկների վերադառնում են բարձր էներգիայի ֆոտոններ:

Բարձր ներդաշնակ սերունդ.

Պատկերացրեք ամեն անգամ, երբ ջրի կաթիլը ընկնում է լճի մակերեսին, այն ստեղծում է ծպտիչներ, ինչպես բարձր ներդաշնակությունը Attosecond լազերներում: Այս ծայրահեղությունները ունեն ավելի բարձր հաճախականություններ եւ ամպլիտաներ, քան առաջնային Femtosecond լազերային զարկերակի առաջացած բնօրինակ ծալքերը: HHG- ի գործընթացում հզոր լազերային ճառագայթ, որը նման է քարեր շարունակաբար նետելու, լուսավորում է գազի թիրախը, որը նման է լճի մակերեսին: Այս ինտենսիվ լազերային դաշտը էլեկտրոններ է առաջարկում գազի մեջ, անալոգում է ծալքեր, նրանց ծնողական ատոմներից հեռու եւ այնուհետեւ դրանք ետ քաշում: Ամեն անգամ էլեկտրոնը վերադառնում է ատոմին, այն ավելի բարձր հաճախականությամբ է արտանետում նոր լազերային ճառագայթով, նման է ավելի բարդ ծղմատի նախշերով:

Զտիչ եւ կենտրոնացում.

Այս բոլոր նոր արտադրված լազերային ճառագայթները համադրելով զանազան գույների սպեկտր (հաճախականություններ կամ ալիքի երկարություններ), որոնց մի մասը կազմում է Attosecond լազեր: Առանձնահատուկ ծպտուն չափսերը եւ հաճախականությունները մեկուսացնելու համար կարող եք օգտագործել մասնագիտացված ֆիլտր, ցանկալի ծիլեր ընտրելու եւ խոշորացույցի վրա աշխատելու համար `դրանք որոշակի տարածքի վրա կենտրոնացնելու համար:

Pulse սեղմում (անհրաժեշտության դեպքում).

Եթե ​​նպատակ ունեք ավելի արագ եւ կարճ շիլապներ տարածել, ապա կարող եք արագացնել դրանց տարածումը `օգտագործելով մասնագիտացված սարք, նվազեցնելով յուրաքանչյուր ծածուկը: Attosecond լազերների սերունդը ներառում է գործընթացների բարդ փոխկապակցված: Այնուամենայնիվ, երբ կոտրվել եւ պատկերացնել, այն դառնում է ավելի հասկանալի: