Wetenschappers van het Massachusetts Institute of Technology (MIT) hebben een belangrijke stap gezet in de richting van een laser die extreem korte pulsen in het attoseconde-bereik kan produceren. Eén attoseconde is gelijk aan 10^-18 seconde. Met zo’n laser als ‘flitslamp’ wordt het mogelijk om de beweging van een individueel elektron op film vast te leggen. Hiermee kan gedetailleerde informatie worden verzameld over de interactie van individuele moleculen tijdens chemische reacties.

 

Het elektron in een waterstofatoom heeft ongeveer 151 attoseconden nodig om één omwenteling om de atoomkern te maken. Om deze beweging op film te kunnen vastleggen zijn extreem korte lichtpulsen nodig. In het laboratorium was het al mogelijk om attoseconde-pulsen op te wekken, maar de intensiteit ervan was nog onvoldoende voor de spectroscopische techniek die wordt gebruikt om elektronenbewegingen te bestuderen. De onderzoekers hebben nu een methode ontwikkeld waarbij korte lichtpulsen met verschillende frequenties worden gecombineerd tot (kortere) pulsen met een hogere frequentie. Deze laatste pulsen worden door een gas geleid, waarbij de atomen van het gas worden ‘aangeslagen’ en vervolgens hun energie uitstralen in de vorm van nog kortere lichtpulsen.

De onderzoekers zijn op dit moment bezig met de praktische uitvoering van deze laatste stap in het proces.

 

De resultaten van het onderzoek werden onlangs gepubliceerd in het tijdschrift Nature Photonics.

 

Meer info:
http://web.mit.edu/newsoffice/2011/attosecond-electron-movies-0815.html

 

Illustratie: Shu-Wei Huang