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德国科学家研制出世界首个聚焦阿秒脉冲的等离子体透镜

2025-11-07 10:14     来源:德国电子同步加速器中心     等离子体透镜 阿秒脉冲

柏林马克斯·玻恩研究所与汉堡德国电子同步加速器中心的科学家们,共同研制出世界上首个能够聚焦阿秒脉冲的等离子体透镜。阿秒作为科学界已知最短的光脉冲,其研究对于超快物理领域具有重大意义。该透镜的诞生,有望彻底改变超快物理研究的根基,为科学家们提供了更为精确的研究工具。

德国科学家研制出世界首个聚焦阿秒脉冲的等离子体透镜

阿秒脉冲位于极紫外线和X射线波段,传统反射镜和透镜在该波段失效。为解决这一问题,研究人员利用等离子体——一种电离气体,通过特殊方式使其折射光,形成类似凹透镜的致密壳层。实验结果显示,这种新型透镜能够高效聚焦宽波段的极紫外光束,且透光率超过80%,显著优于传统方法。

研究还发现,通过改变等离子体密度,可调节透镜的焦距,为实验提供了更大的灵活性。此外,等离子体天然阻挡较长红外波长的特性,也省去了使用金属滤光片的步骤,进一步提高了实验效率。模拟实验表明,新型透镜在不产生畸变的情况下,能微调脉冲持续时间,甚至在实际条件下缩短了脉冲持续时间。

这项新技术凭借其简单对准、高通量和可调节焦距的特点,开启了阿秒科学的新纪元。它将助力科学家更精确地观察复杂材料中的电子运动,推动超快量子技术的发展,并可能制造出能够捕捉基本层面过程的显微镜。



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