作者查尔斯·波林，洛斯阿拉莫斯国家实验室 电离产生的光学快门允许普通相机测量自由电子激光的飞秒脉冲
信用:洛斯阿拉莫斯国家实验室 新的研究表明如何测量自由电子激光器发出的超短脉冲高频光
通过使用光诱导电离本身来创建飞秒光学快门，该技术将自由电子激光脉冲的电场编码为可见光脉冲，以便可以用标准的慢速可见光相机进行测量
“这项工作有可能导致一种新的FELs在线诊断方法，可以确定每个光脉冲的确切脉冲形状
这些信息可以帮助最终用户和加速器科学家，”洛斯阿拉莫斯国家实验室该项目的首席研究员帕梅拉·鲍兰说
该论文于2021年4月12日在Optica上发表
这项工作也为测量x光脉冲或飞秒时间分辨x光图像铺平了道路
" 由千米长的线性加速器驱动的自由电子激光器发出持续时间为千分之一秒的短波长光脉冲
因此，它们可以作为频闪灯来观察自然界中最快的事件——原子或分子运动——因此有望彻底改变我们对几乎任何种类物质的理解
测量如此迅速的电离辐射爆发在以前被证明是具有挑战性的
尽管电子设备测量这些光脉冲太慢，但光学效应基本上是瞬时的
将连续激光的所有能量压缩成短脉冲意味着飞秒激光脉冲非常明亮，能够改变材料的吸收或折射，有效地产生瞬时“光学快门”
" 这个想法已经被广泛用于测量可见光飞秒激光脉冲
但是来自FELs的高频极紫外光与物质的相互作用是不同的；这种光是电离的，意味着它将电子从原子中拉出
研究人员表明，电离本身可以用作测量31纳米远紫外激光脉冲的“飞秒光学快门”
鲍兰说:“电离通常会在纳秒内改变材料的光学特性，这比自由电子激光脉冲的持续时间慢10000倍。”
“但是电离上升沿的持续时间，由电子离开原子的时间决定，要快得多
光学特性的这种变化可以作为测量自由电子激光脉冲所需的快速快门
"
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