IT之家 11 月 27 日消息，欧洲 X 射线自由电子激光装置（XFEL）和德国电子同步加速器（DESY）研究中心的科学家在 X 射线科学领域取得了重大突破。

他们成功生成了前所未有的高功率、阿秒级硬 X 射线脉冲，且重复频率达到了兆赫兹级别，这一成果开辟了超快电子动力学研究新领域，并使非破坏性原子级测量成为可能，相关研究成果已于 11 月 25 日发表在《自然・光子学》上（IT之家附 DOI:10.1038 / s41566-024-01566-0）。

研究人员已经展示了单峰硬 X 射线脉冲，其脉冲能量超过 100 微焦耳，脉冲持续时间仅为几百阿秒（10^-18 秒）。这一时间尺度使科学家能够捕捉到物质中最快的电子运动。

“借助这些独特的 X 射线，我们可以对结构和电子特性进行真正的无损测量。同时也为阿秒晶体学等高级研究铺平了道路，使我们能够观察真实空间中的电子动力学。”

传统方法生成这种超短硬 X 射线脉冲需要将电子束电荷大幅降低至几十皮库仑，这限制了脉冲能量和实际应用。

因此，团队利用 XFEL 的电子束集体效应和专用束流传输系统开发了一种自啁啾方法，能够在不减少电子束电荷的情况下以太瓦级峰值功率和兆赫兹重复率生成阿秒 X 射线脉冲。

“通过将超短脉冲与兆赫兹重复频率相结合，我们现在可以更快地收集数据，并观察到以前无法观察到的过程”，欧洲 XFEL 激光物理小组组长 Gianluca Geloni 表示，“这一进展有望改变多个科学领域的研究，尤其是蛋白质分子和材料的原子尺度成像，以及非线性 X 射线现象的研究。”

广告声明：文内含有的对外跳转链接（包括不限于超链接、二维码、口令等形式），用于传递更多信息，节省甄选时间，结果仅供参考，IT之家所有文章均包含本声明。

本文由LinkNemo爬虫[Echo]采集自[https://www.ithome.com/0/813/552.htm]