Получены рекордно короткие импульсы света

13.08.2017

Исследовательская группа из университета Центральной Флориды продемонстрировала технологию, позволяющие получить рекордно короткие импульсы рентгеновского излучения, длительность которых составляет 53 аттосекунды. Группа, возглавляемая профессором Зенгу Чангом (Zenghu Chang), побила свой собственный рекорд, установленный ими еще в 2012 году, который на то время составлял 67 аттосекунд.

Аттосекунда равна 10^-18 секунды или одну миллиардную одной миллиардной доли секунды. А за 53 аттосекунды свет успевает пройти расстояние, равное тысячной доле от толщины человеческого волоса. Подобно тому, как при помощи сверхскоростных камер можно сделать запись быстротекущих событий, таких, как попадание летящей пули в цель, при помощи аттосекундных импульсов света можно делать запись еще более быстрых событий, таких, как движение и взаимодействие электронов в атомах или молекулах.

Помимо того, что группе профессора Чанга удалось получить рекордно короткие импульсы рентгена, эти импульсы имели меньшую длину волны, нежели полученные ранее. Частота импульсов света находится в спектральной области так называемого "окна прозрачности воды" (water window), длины волны, активно поглощаемой атомами углерода и абсолютно прозрачной для воды.

Производство рекордно коротких аттосекундных импульсов стало возможным благодаря разработке и применению новых мощных оптических "драйверов", в роли которых выступают фемтосекундные лазеры, излучающие свет с большей длиной волны, и новые методы компрессии световых импульсов.

Полученные учеными короткие импульсы света уже приближаются к той длительности, которая позволит "осветить" процессы, в которых задействованы связанные электроны, перемещающиеся в среде различных материалов. Это, в свою очередь, позволит ученым разработать новые типы полупроводниковых материалов, на базе которых будут созданы чипы, имеющие в тысячи раз большее быстродействие, нежели используемые сегодня.

"Аттосекундные импульсы мягкого рентгеновского излучения могут использоваться для съемки процессов в живых клетках, в которых принимают участие биологические молекулы. Помимо этого, исследования движения электронов и других носителей электрического заряда, позволят нам найти более эффективные материалы для искусственного фотосинтеза, для солнечных батарей и для получения биологического топлива" - рассказывает профессор Чанг.

<< Назад: Лучший подарок - самому себе 14.08.2017

>> Вперед: Батарейка, заряжающаяся от человеческой слюны 13.08.2017

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Чувства кота, ожидаюшего возвращения хозяина 16.07.2026

Многие владельцы кошек уверены, что их питомцы совершенно равнодушны к уходу человека из дома. Считается, что кошки - независимые существа, которые спокойно переносят одиночество и даже радуются, оставаясь одни. Однако испанские специалисты по поведению животных считают, что реальность гораздо сложнее. Реакция кошки на отсутствие хозяина зависит от ее индивидуального характера, степени привязанности к человеку и привычного распорядка дня. Кошки хорошо запоминают ежедневные ритуалы своих владельцев. Они способны связывать определенные звуки - звон ключей, шаги у двери или звук закрывающегося замка - с предстоящим уходом человека. Для одних животных эти сигналы означают возможность спокойно лечь спать, а для других становятся причиной беспокойства и длительного ожидания возвращения хозяина. Таким образом, кошка не просто "не замечает" уход, а активно реагирует на связанные с ним изменения в окружающей обстановке. Исследования поведения кошек показывают, что некоторые из них действи ...>>

Целесообразность приема пробиотиков после курса антибиотиков 16.07.2026

Антибиотики остаются одним из самых мощных инструментов современной медицины в борьбе с бактериальными инфекциями. Однако их действие не ограничивается уничтожением только вредных микроорганизмов. Эти препараты способны существенно влиять на состав кишечной микрофлоры, что часто вызывает вопросы у пациентов: насколько серьезны эти изменения, как долго они сохраняются и нужно ли после курса антибиотиков принимать пробиотики для восстановления. На эти вопросы попытались ответить исследователи, проанализировав имеющиеся научные данные. Во время приема антибиотиков многие люди сталкиваются с неприятными симптомами со стороны пищеварительной системы: тошнотой, болями или спазмами в животе, а также диареей. Такие реакции возникают потому, что препараты воздействуют не только на возбудителей инфекции, но и на полезные бактерии, которые населяют кишечник и участвуют в пищеварении, синтезе витаминов и поддержании иммунитета. Некоторые антибиотики, например азитромицин, могут напрямую влия ...>>

Резкое похудение и возврат веса могут навредить сердцу 15.07.2026

Многие люди, желая быстро избавиться от лишних килограммов, прибегают к строгим диетам с резким ограничением калорий. Достигнув желаемого результата, они часто постепенно или быстро возвращаются к прежнему рациону и прежнему весу. На первый взгляд это кажется лишь вопросом внешнего вида, однако ученые предупреждают: постоянные колебания массы тела могут оказывать негативное влияние на сердечно-сосудистую систему и обмен веществ. Так называемый эффект йо-йо, когда периоды активного похудения сменяются повторным набором веса, становится все более распространенным явлением. Новые исследования указывают на возможную связь между такими циклами и ухудшением работы сердца. Организм способен адаптироваться к изменениям питания, но постоянное повторение резких переходов между ограничением калорий и перееданием создает дополнительную нагрузку на различные системы. В одном из экспериментов на лабораторных животных исследователи моделировали эффект йо-йо, периодически снижая калорийность рац ...>>

Разбрасыватель минудобрений Rauch Axis 55 15.07.2026

Немецкая компания Rauch, известная своими высокоточными сельскохозяйственными машинами, представила на выставке DLG Feldtage новый флагманский разбрасыватель минеральных удобрений Axis 55. Эта модель пришла на смену предыдущей версии Axis 50.2 и стала самой крупной в актуальной линейке производителя после выхода более компактной Axis 25 в прошлом году. Новая машина сочетает в себе повышенную производительность, расширенный диапазон рабочих ширин и усовершенствованные системы контроля внесения. Одной из главных технических особенностей Axis 55 стала значительно увеличенная максимальная производительность внесения - до 675 кг удобрений в минуту. Это на 30 % больше по сравнению с предшественником. Благодаря такому показателю разбрасыватель способен обеспечивать норму внесения до 900 кг/га при рабочей ширине 36 метров и скорости движения машины 25 км/ч. При этом устройство сохраняет возможность работы с очень низкими нормами внесения, например, при распределении гранул против улиток, бе ...>>

Антоцианы черники: природная защита для зрения в темноте 14.07.2026

Специалисты все активнее изучают влияние растительных веществ на здоровье глаз. Особое внимание привлекают антоцианы - природные пигменты, которые придают яркую окраску многим ягодам и овощам. Новые данные показывают, что эти соединения способны не только защищать клетки глаз от окислительного стресса, но и ускорять восстановление родопсина - ключевого пигмента, отвечающего за способность видеть в условиях низкой освещенности. Антоцианы содержатся в большом количестве в чернике, голубике, ежевике, черной смородине, а также в краснокочанной капусте и некоторых других красных, синих и фиолетовых продуктах. Эти вещества обладают мощными антиоксидантными и противовоспалительными свойствами. Они помогают нейтрализовать активные формы кислорода, которые повреждают клетки сетчатки и способствуют развитию хронического воспаления. По данным исследователей, антоцианы оказывают комплексное положительное влияние на зрительную систему. Они улучшают микроциркуляцию крови в сетчатке, поддержива ...>>

Случайная новость из Архива Компактные подводные радиопередатчики 22.12.2016 Беспроводные коммуникации уже завоевали воздушное пространство, но они почти бесполезны в средах, где сигнал не может беспрепятственно распространяться - например, под водой или в пещерах. Управление перспективных исследовательских проектов Министерства обороны США (DARPA) надеется преодолеть это ограничение. Его команда AMEBA (A Mechanically Based Antenna) работает над портативными инфранизкочастотными (от 1 Гц до 3 КГц) и очень низкочастотными (от 3 КГц до 30 КГц) передатчиками, которые способны проникать через материалы вроде воды и камня, чтобы передавать базовую информацию. Аквалангисты, например, смогут отправлять друг другу текстовые сообщения, а спасательные и поисковые отряды - контактировать с внешним миром, пребывая в тоннелях. Базовая концепция ИНЧ- и ОНЧ-передатчиков не нова. Они использовались в военной сфере десятилетиями для связи с подводными лодками и для других задач. Сложность в данном случае состоит в том, чтобы поместить необходимую электромагнитную мощность в относительно компактном корпусе. ОНЧ-станции эпохи Холодной войны были огромны, имели башни-антенны в десятки метров. Группа AMEBA делает ставку на прорывы в дизайне, изоляторах, магнитах и проектировании, чтобы аналогичные портативные передатчики стали реальностью. Для обмена сигналами предполагается использование особых механических антенн с магнитами или электретами. В процессе передачи элементы будут двигаться на необходимой частоте друг относительно друга, создавая электромагнитную индукцию и переменное электромагнитное поле. Насколько все это окажется осуществимо - покажет время. DARPA встретится с инициаторами 6 января, а полноценные исследования в рамках проекта должны начаться позже в 2017 году. Проект, разумеется, рассчитан прежде всего на военные нужды - войска специального назначения смогут получить связь в ситуациях, где в настоящее время приходится обходиться радиомолчанием.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026