阿秒x射线激光视觉

大约在第一个x射线加速器诞生的十年前，科学家们就已经开始学习如何利用强红外辐射与原子的相互作用，在一个被称为高谐波产生的过程中，产生和表征阿秒光脉冲。这些精致的光爆发催生了阿秒科学领域，为探索和控制电子的量子力学运动及其在自然时间尺度上的相互作用提供了有力的工具。事实上，2023年诺贝尔物理学奖被授予皮埃尔·阿戈斯蒂尼、费伦斯·克劳斯和安妮·卢里耶，以表彰他们为研究物质中的电子动力学而产生阿秒光脉冲的实验方法。尽管转换效率迅速下降，但人们希望延长光的波长和带宽，获得内壳动力学，并深入渗透到材料中，这些都推动了紫外线和软x射线的热烈发展。最近，加速器技术的进步使自由加速器能够产生打破飞秒屏障所需的大相干带宽，在短波长产生更亮的阿秒脉冲。在美国加州的直线加速器相干光源（LCLS），研究小组已经报道了软（纳米波长）和硬x射线（埃波长）下阿秒脉冲的产生。虽然软x射线阿秒脉冲在光谱学实验中得到了立即的应用，但硬x射线阿秒脉冲的适应进展得更慢，部分原因是在较短的波长下固有的较小的横截面和有限的脉冲能量相结合。