阿秒光脉冲 - 使用传统的工业激光器。免费技术图书馆新闻

阿秒光脉冲 - 使用传统的工业激光器

11.09.2020

中佛罗里达大学的一组研究人员开发了一种新方法，使用来自传统工业激光器的光作为输入来产生阿秒光脉冲。这一成就开辟了以阿秒精度记录事件和进行测量的可能性，这反过来又将使来自各个科学领域的科学家能够研究超快现象和过程，例如原子或分子中电子在其自然时间内的运动框架。

极短的光脉冲的产生，其持续时间与这种光的电磁波的一次振荡的持续时间相当，通常使用由高质量激光器产生的光脉冲完成，这些光脉冲通过填充有氙气和氩气等惰性气体。由于这个原因，已经很短的脉冲，大约有一百个电磁波振荡周期，在时间上被压缩了。

在佛罗里达州的科学家提出的新方法中，新方法实际上与上述方法没有什么不同，只是光脉冲通过的管子中填充的不是惰性（惰性）气体，而是分子气体，例如一氧化氮，具有线性光学特性。科学家获得的减少脉冲持续时间的效果是由于具有自身电极化的气体分子在光脉冲电场的影响下有时间对齐并变成一种线性谐振器.

在第一个实验装置的帮助下，科学家们设法将初始脉冲的持续时间（从 100 到 1000 个周期不等）缩短到 1,6 个电磁波周期的持续时间。在该方法中，关键点是分子气体填充剂的选择、初始光脉冲的频率和持续时间。通过正确选择的参数，必须考虑到气体分子的惯性，新方法将能够将脉冲持续时间降低到初始光脉冲电磁波的一个振荡时间。

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为了生产一种新型材料，伍斯特的科学家们使用了一种在红细胞中发现的酶——碳酸酐酶。这使得混凝土强度是传统混凝土的四倍。碳酸酐酶与空气中的二氧化碳发生反应，导致形成碳酸钙晶体，填充混凝土裂缝，从而加强结构，从而使自我修复成为可能。

新方法显着延长了混凝土结构的使用寿命，并消除了昂贵的维修或更换的需要。此外，本发明将显着减少对环境有害的二氧化碳排放量。

“如果微小的裂缝一出现就可以自动修复，它们就不会变成需要修复或更换的大问题。这听起来像是科幻小说，但它是建筑行业重大问题的真正解决方案，”科学家们说。

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