日本東京電氣通信大學(xué)的Hitoki Yoneda與同事們和其他日本的科學(xué)家已經(jīng)研發(fā)出了一種可發(fā)射迄今為止最短的波長的原子X射線激光。這種微型波長比之前報(bào)道的最短波長還要短10倍左右。
開發(fā)最短波長X射線激光一直是科學(xué)家的的目標(biāo)。研發(fā)這種最短波長X射線激光最主要是為了生成微型物體比如分子的高質(zhì)量高分辨率圖像。然而，迄今為止能生成微型物體清晰圖像的激光波長仍然太大。
如今日本電氣通信大學(xué)研發(fā)出的原子X射線激光產(chǎn)生只有1.5埃或0.15毫微米的穩(wěn)定波長。這種微型波長比之前報(bào)道的最短波長還要短10倍左右。
激光器通過一束能量源激發(fā)激光介質(zhì)，激光介質(zhì)又釋放相干光子流工作。受激發(fā)射過程在適當(dāng)?shù)臈l件下可增加激光光束的連貫性。
該團(tuán)隊(duì)在銅原子的基礎(chǔ)上構(gòu)建了這種激光。研究者把銅箔暴露在兩束由X射線自由電子激光產(chǎn)生的不同能量脈沖下——一束脈沖被調(diào)試為泵浦源，另一束被調(diào)試為主激光光束。研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)利用泵浦銅介質(zhì)，結(jié)合X射線脈沖作為主激光束的種子，可大大增強(qiáng)短波長束的連貫性和能量提取效率。
研究者期待他們的“強(qiáng)烈的X-射線內(nèi)殼層原子激光”將最終產(chǎn)生超穩(wěn)定，高質(zhì)量X射線，并且能夠?yàn)獒t(yī)藥學(xué)、量子光學(xué)和粒子物理學(xué)領(lǐng)域帶來革命性的變化。
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