«Этот источник излучения позволяет нам взглянуть на реальность под новым углом – это похоже на поворот зеркала и открытие чего-то совершенно другого», – говорит Илия Тиле, физик-теоретик из Технологического университета Чалмерса.
Вместе с доктором Евангелосом Симиносом из Гетеборгского университета и Тунде Фулоп, профессором физики в Чалмерсе, Илья Тиле теперь представляет теоретический метод создания максимально быстрого движения одной волны. Такого рода излучение еще не наблюдалось ни во Вселенной, ни даже в лаборатории.
Источник излучения интересен для понимания свойств различных материалов.
Поскольку он предлагает сверхбыстрое переключение взаимодействий легкой материи, он может быть полезен, например, в материаловедении или исследованиях, связанных с датчиками. Более того, его можно использовать в качестве драйвера для других типов излучения и для того, чтобы раздвинуть пределы того, насколько коротким может быть световой импульс.
"Ультра-интенсивный пульс подобен огромному световому цунами. Волна может вытягивать электрон из атома, ускоряя его почти до скорости света, создавая экзотические квантовые состояния.
Это самый быстрый и надежный переключатель, который возможен, и он открывает путь к прогрессу в фундаментальных исследованиях ", – говорит д-р Илья Тиле.
Новые импульсы можно использовать для исследования и контроля материи уникальными способами. В то время как другие световые импульсы с несколькими периодами волн постепенно изменяют свойства материала, импульсы с одним периодом сильной волны вызывают внезапные и неожиданные реакции.
Исследователи во всем мире пытались создать этот источник излучения, поскольку он представляет большой интерес для научных сообществ в области физики и материаловедения.
"Теперь мы надеемся, что сможем перенести нашу теоретическую установку в лабораторию. Наш метод может помочь закрыть существующие пробелы в научном ландшафте источников света ", – говорит Тунде Фулоп.
Более подробное объяснение нового метода создания сверхинтенсивных световых импульсов
Исследователи предлагают метод генерации сверхинтенсивных световых импульсов, содержащих менее одного колебания электромагнитного поля. Эти так называемые субциклические импульсы можно использовать для исследования и контроля вещества уникальными способами. Обычные методы могут производить только субциклические импульсы ограниченной напряженности поля: выше определенного порога усиливающая среда будет ионизирована интенсивными полями.
Исследователи предлагают использовать электронный пучок в плазме, не подверженной порогу повреждения, в качестве усиливающей среды для затравочного электромагнитного импульса. Чтобы гарантировать, что энергия передается от электронного луча к импульсу таким образом, что создается субцикловый импульс, луч необходимо вводить в подходящую фазу колебаний электромагнитного поля. Этого можно добиться, используя зеркало для отражения затравочного импульса во время инжекции электронного луча.
Этот сценарий приводит к значительному усилению затравочного импульса и формированию интенсивного изолированного импульса субцикла. Легкодоступные затравочные импульсы терагерцового диапазона и электронные сгустки от лазерно-плазменных ускорителей могут генерировать субциклические импульсы среднего инфракрасного диапазона с энергией миллиджоульного уровня, которые очень желательны в качестве зондов вещества, но их невозможно получить с помощью обычных источников.