強(qiáng)烈、極短波X射線脈沖在納米波長(zhǎng)范圍內(nèi)很難產(chǎn)生，但目前，TU Wien（奧地利維也納技術(shù)大學(xué)）已經(jīng)開(kāi)發(fā)出一種新的、更簡(jiǎn)單的方法。該方法的起點(diǎn)不是鈦藍(lán)寶石激光器，而是鐿激光器，關(guān)鍵訣竅是光被送過(guò)一種氣體，以改變其屬性。

激光束的波長(zhǎng)取決于產(chǎn)生它的材料。在相關(guān)的原子或分子中，電子從一種狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N能量較低的狀態(tài)。這導(dǎo)致一個(gè)光子被發(fā)射出來(lái)－－其波長(zhǎng)取決于電子在其狀態(tài)變化過(guò)程中失去多少能量。通過(guò)這種方式，可以產(chǎn)生從紅色到紫色不同的激光顏色。

然而，為了創(chuàng)造波長(zhǎng)更小的激光束，必須采用特殊的技巧。首先，長(zhǎng)波長(zhǎng)的激光束被創(chuàng)造出來(lái)并射向原子。一個(gè)電子從原子上被扯下來(lái)，在激光的電場(chǎng)中被加速。然后它轉(zhuǎn)回來(lái)，再次與它所來(lái)自的原子相撞－－從而可以產(chǎn)生短波X射線。這種技術(shù)被稱(chēng)為 ＂高次諧波產(chǎn)生＂。

維也納工業(yè)大學(xué)光子學(xué)研究所的保羅－卡佩賈尼說(shuō)：“乍一看，這種情況似乎有點(diǎn)違反直覺(jué)，但事實(shí)證明，原始激光束的波長(zhǎng)越大，你最終能實(shí)現(xiàn)的波長(zhǎng)就越小?！比欢谶@個(gè)過(guò)程中，X射線輻射的效率也會(huì)下降：如果目的是生產(chǎn)非常短波的輻射，其強(qiáng)度會(huì)變得非常低。

用鐿代替鈦 用氣體代替晶體

到目前為止，這種技術(shù)幾乎總是通過(guò)使用鈦藍(lán)寶石激光器，然后用特殊的晶體增加其輻射的波長(zhǎng)，以便通過(guò)高次諧波產(chǎn)生盡可能短的X射線輻射。維也納大學(xué)的團(tuán)隊(duì)現(xiàn)在開(kāi)發(fā)出一種更簡(jiǎn)單也更強(qiáng)大的方法。他們使用了一種鐿激光，鐿激光器比鈦－藍(lán)寶石激光器更簡(jiǎn)單、更便宜、更強(qiáng)大，但直到現(xiàn)在，它們?cè)赬射線生產(chǎn)中的性能還低得多。

“在維也納大學(xué)，研究者首先增加了鐿激光器的輻射波長(zhǎng)，不是像通常那樣通過(guò)晶體發(fā)送這種輻射，而是通過(guò)分子氣體發(fā)送這種輻射?！盤(pán)aolo Carpeggiani說(shuō)：“這極大地提高了效率，從過(guò)去的20％到現(xiàn)在的80％左右?！?/p>

來(lái)自：ofweek

長(zhǎng)三角G60激光聯(lián)盟陳長(zhǎng)軍轉(zhuǎn)載