Attoszekundumos fizika

 
 

A lézer-technológia rohamos fejlődése, az egyre növekvő intenzitások elérése új tudományterületek felé nyit utat. Ma már egyetemi laboratóriumokban rutinszerűen előállíthatóak olyan intenzív lézerterek, melyek esetében az elektromos térerősség eléri, sőt meghaladja az atomok, molekulák elektronjait kötő (Coulomb) tér nagyságát. A nagy intenzitású (1014 W/cm2) lézertér képes atomok vagy molekulák elektronjainak kiszakítására (optikai ionizáció) és a szabaddá vált elektronok gyorsítására. Ha az elektron visszajut az iontörzs közelébe, ott befogódhat és energiája egy foton formájában kibocsátódik.

1987 óta ismert, hogy az előbbi folyamat révén szabad nemesgáz atomok nagy teljesítményű lézertérben a lézer frekvenciájának páratlan többszöröseit sugározzák ki. A spektrum magas központi frekvenciája, illetve nagy sávszélessége (akár a több századik felharmonikus is elérhető) lehetővé teszi attoszekundumos (10-18 s) impulzusok előállítását. A magasrendű harmonikusok kutatása 2001-ben nyert új lendületet, amikor az attoszekundumos impulzusok létét több laboratóriumban is kísérletileg igazolták. Azóta komoly erőfeszítés jellemzi az attoszekundumos impulzusok előállítására és alkalmazására irányuló törekvéseket.

Az attoszekundumos időskálán elektronok viselkedése figyelhető meg. Az attoszekundumos impulzusok biztosítják az elektronok mozgásának vizsgálatához, illetve irányításához szükséges eszközt. A nemlineáris optika, az intenzív fény-anyag kölcsönhatási vizsgálatok mára az attoszekundumos fizika megszületéséhez vezettek.

 

Az ELI ALPS Szegeden

A helyi attoszekundumos fizikai kutatásoknak különös jelentőséget és aktualitást biztosít, hogy Szeged határában épül meg az Extreme Light Infrastructure – Attosecond Light Pulse Source (ELI ALPS) attoszekundumos specializációjú európai kutatóintézet.