超高速技術飛躍：觀測阿秒尺度上的電子運動

【大紀元2019年12月16日訊】（大紀元記者張妮編譯）美國能源部SLAC國家加速器實驗室發明了一種在阿秒（attosecond， 10^-18秒）時間段瞬間產生X射線激光脈衝的方法，可用於觀測那樣極短時間尺度內電子的活動情況，是微觀下高速運動物體科研領域的一項重要發展。

這份月初發表在《自然-光子學》（Nature Photonics）上的研究，發明瞭產生280阿秒X射線激光增強的阿秒脈衝（XLEAP）方法，為觀測高速運動電子的活動鋪平了道路。

SLAC的科學家、這份研究的主要作者之一克雷恩（James Cryan）說：「在此之前，我們能準確地觀測原子核的運動，但是對於運動速度快得多的、對推動化學反應起到重要作用的電子的活動情況，卻缺乏了解。利用X射線激光，我們能看到電子如何運動，如何為化學反應作好準備。這推動了超高速前沿科學領域的發展。」

這份研究稱，對如此短瞬間電子活動的研究，可以揭示如光合作用吸收光線的瞬間如何推動電子的活動、並激發後續級聯發生的、慢得多的各種反應過程，最終產生氧氣。

研究者稱，電子活動催生化學反應的過程，不僅在生物系統，在化工業、材料科學等各種領域都起著重要作用。

另一位主要作者SLAC的馬裡內利（Agostino Marinelli）說：「這讓我們能做很多以前一直想用X射線激光實現的工作，現在還能在阿秒級別時間尺度上進行。」◇

責任編輯：朱涵儒