43阿秒！世界上激光脉冲最短时间获突破

来源：光行天下发布时间：2017/11/2 10:23:05 点击量：

43阿秒！世界上激光脉冲最短时间获突破

近日，苏黎世联邦理工学院（ETH）研究人员成功地将X射线激光器的脉冲持续时间缩短到43阿秒。在时间分辨率为阿秒级（10^-18 秒）的范围内，他们第一次观察到了电子在慢速化学反应过程中的运动。

苏黎世联邦理工学院课题组的博士后研究员Thomas Gaumnitz利用该装置产生了世界上最短的激光脉冲一般在原子分子运动中，科学家们能够在其基本时间范围内研究原子和分子的所有运动。分子旋转的范围是皮秒（10^-12 秒）量级，它们的原子振动范围为飞秒（ 10^-15秒）量级，电子移动的范围是阿秒（10^-18 秒）量级。

此次研究中，研究人员从红外激光器中得到了具有光谱带宽非常宽的软X射线激光脉冲。因此，通过激发其内壳层电子我们可以直接观察到包括磷和硫等各种元素。这两个元素都存在于生物分子中，现在能够以前所未有的时间分辨率来观察它们。

据了解，阿秒激光光谱仪不仅适用于观察，也可以直接操纵化学反应。使用激光脉冲可以改变反应进程——甚至可以通过停止分子中某一位置的电荷转移来破坏化学键。以往来说，这种化学反应中有针对性的干预措施是不可能的，因为之前还不能达到分子中电子运动的时间量级。