阿秒激光器可為單個電子活動“攝像”

　　據美國《大眾科學》網站8月16日（北京時間）報道，一國際科研團隊研制出一種新的阿秒級（1阿秒=10-18秒）激光器，當單個電子參與化學反應時，這種激光器或可為其“攝像”，這是迄今為止最高清、最快速的數據收集活動。一旦取得成功，新激光系統將對從基礎化學到復雜的藥物研究、化學工程學等領域產生巨大影響。相關研究發表在《自然·光子學》雜志上。

　　該科研團隊由澳大利亞、美國、歐洲的科學家組成。科學家們表示，拍攝下電子的“一舉一動”并非易事，因為電子的運行速度非常快，在1.51阿秒內就能環繞一個氫原子核旋轉一周。為了捕捉到正在活動的電子，人們需要一種能在阿秒層面上發送脈沖的激光器。

　　此前已有科學家研制出并演示了阿秒激光脈沖，但那些脈沖非常微弱，無法真正測量電子的動態，真正有用的阿秒激光器需要兼具高速度和強脈沖密度。新激光系統滿足了這兩個需求，并且只需簡單的環境設置就可完成任務。

　　為了獲得超強的激光脈沖，人們需要將不同頻率的光波精確地混合在一起，使它們能互相加強。知易行難，因為很難讓兩種不同的激光束精確地同步。為了克服這個問題，科學家們構建了一套環境裝置，讓單束激光通過一個射束分離器，產生兩束不同頻率的激光。因具有相同來源，這兩束激光能夠實現同步。

　　科學家們還采用了其他輔助手段，讓激光脈沖達到了阿秒規模的測量所必需的激光脈沖密度和持續時間。借此，人們能以前所未有的方式觀察單個電子的活動。