Från blixt till bild: metoden i sju steg
Först sätter forskarna i gång en laser med infraröda ljuspulser. Dessa pulser är på femtosekundsskalan och är en miljondels miljarddels sekund korta.
En koncentrerad laserstråle riktas mot en ädelgas. Varför just ädelgaser? Jo, eftersom de är gaser kan alla atomer bestrålas. Och så är de stabila grundämnen. I detta experiment vill man inte ha atomer som alltför lätt förlorar sina elektroner.
När laserpulserna träffar elektronhöljet i atomerna uppstår en dragkamp om elektronerna mellan atomkärnan och lasern. Laserljuset är exakt så starkt så att det sätter elektronerna i gungning men utan att slita loss dem från kärnan.
Det är nu det ”magiska” händer: När elektronerna återgår till sina stabila banor runt atomkärnan måste de göra sig av med överskottsenergin de fått av laserpulsen. Energin avges som en miljarddels miljarddels sekund korta ljusblixtar. Med ett låneord från musiken kallas de för övertoner. Som samma ton fast flera oktaver högre.
För att attosekundpulserna ska kunna användas för en mätning riktas strålen mot en behållare där det som undersöks finns placerat i vakuum. Det kan vara en gas, kristall, metall eller ett annat fast material.
Hur mäter man då? Det beror på vad man vill få reda på. Ofta mäts ljusabsorption eller antalet elektroner som slits loss och dess energier. Det hjälper oss att förstå elektronrörelser eller molekylförändring under en kemisk reaktion. Registrering görs vanligtvis med en spektrometer.
Först sätter forskarna i gång en laser med infraröda ljuspulser. Dessa pulser är på femtosekundsskalan och är en miljondels miljarddels sekund korta.
En koncentrerad laserstråle riktas mot en ädelgas. Varför just ädelgaser? Jo, eftersom de är gaser kan alla atomer bestrålas. Och så är de stabila grundämnen. I detta experiment vill man inte ha atomer som alltför lätt förlorar sina elektroner.
När laserpulserna träffar elektronhöljet i atomerna uppstår en dragkamp om elektronerna mellan atomkärnan och lasern. Laserljuset är exakt så starkt så att det sätter elektronerna i gungning men utan att slita loss dem från kärnan.
Det är nu det ”magiska” händer: När elektronerna återgår till sina stabila banor runt atomkärnan måste de göra sig av med överskottsenergin de fått av laserpulsen. Energin avges som en miljarddels miljarddels sekund korta ljusblixtar. Med ett låneord från musiken kallas de för övertoner. Som samma ton fast flera oktaver högre.
För att attosekundpulserna ska kunna användas för en mätning riktas strålen mot en behållare där det som undersöks finns placerat i vakuum. Det kan vara en gas, kristall, metall eller ett annat fast material.
Hur mäter man då? Det beror på vad man vill få reda på. Ofta mäts ljusabsorption eller antalet elektroner som slits loss och dess energier. Det hjälper oss att förstå elektronrörelser eller molekylförändring under en kemisk reaktion. Registrering görs vanligtvis med en spektrometer.
Materialet belyses också med en annan puls, till exempel från den infraröda laser som tidigare användes. Genom att ändra avståndet mellan pulserna och upprepa mätningen tar man ”stillbilder” som senare kan sättas samman till en film. Här är ett exempel på elektroner som joniserats från neon.