超高速技术飞跃：观测阿秒尺度上的电子运动

【大纪元2019年12月16日讯】（大纪元记者张妮编译）美国能源部SLAC国家加速器实验室发明了一种在阿秒（attosecond， 10^-18秒）时间段瞬间产生X射线激光脉冲的方法，可用于观测那样极短时间尺度内电子的活动情况，是微观下高速运动物体科研领域的一项重要发展。

这份月初发表在《自然-光子学》（Nature Photonics）上的研究，发明了产生280阿秒X射线激光增强的阿秒脉冲（XLEAP）方法，为观测高速运动电子的活动铺平了道路。

SLAC的科学家、这份研究的主要作者之一克雷恩（James Cryan）说：“在此之前，我们能准确地观测原子核的运动，但是对于运动速度快得多的、对推动化学反应起到重要作用的电子的活动情况，却缺乏了解。利用X射线激光，我们能看到电子如何运动，如何为化学反应作好准备。这推动了超高速前沿科学领域的发展。”

这份研究称，对如此短瞬间电子活动的研究，可以揭示如光合作用吸收光线的瞬间如何推动电子的活动、并激发后续级联发生的、慢得多的各种反应过程，最终产生氧气。

研究者称，电子活动催生化学反应的过程，不仅在生物系统，在化工业、材料科学等各种领域都起着重要作用。

另一位主要作者SLAC的马里内利（Agostino Marinelli）说：“这让我们能做很多以前一直想用X射线激光实现的工作，现在还能在阿秒级别时间尺度上进行。”◇

责任编辑：朱涵儒