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皇冠hg0088开户:清大研发埃秒极紫外脉冲光 捕捉奈米世界电子运动

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清华大学研究团队研发展频压缩技术,成功产生埃秒极紫外脉冲光。 清华大学研究团队成功产生埃秒极紫外脉冲光。

清大电机系副教授陈明彰、核工所副教授林明纬组成的研究团队,研发出高效率脉冲压缩技术,成功产生「埃秒极紫外脉冲光」,如同1台「奈米照相机」,可捕捉到最小5奈米的物质在埃秒速率快速移动的清晰影像,成果已申请欧美及台湾专利,并登上国际顶尖期刊《科学进展》。

清大陈明彰、林明纬团队研发出高效率脉冲压缩技术,成为全世界第1个把掺镱雷射压缩到3000埃秒的团队,并将此光源聚焦到惰性气体,进一步产生仅有290埃秒的极紫外脉冲光,创下新纪录。

「因电子非常小,移动速度非常快,要看清电子在奈米世界动态十分困难,」陈明彰说明,就像拍摄振膀蜂鸟,若快门不够快,会产生残影,奈米世界的照相机,必须同时有极微小物质的空间解析能力,以及极快运动速度的时间解析能力。

陈明彰指出,波长最短的紫光约400奈米,而肉眼不可见的极紫外光波长约为10奈米,空间解析度最佳;而采用更短的脉冲雷射,能让奈米照相机的快门开关速度更快。

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为了让每发脉冲雷射的时间更短,清大团队研发出独创「展频压缩」技术,先激发更多新频率光波,再将不同频率光波的波峰对齐在同一时间点叠加,经过多次展频与压缩后,逐步缩短脉冲的时宽,并产生更高的雷射波峰。借此技术,脉冲光的宽度可从16万埃秒压缩至290埃秒,总压缩率达550倍。

陈明彰说,一般相机最快的快门为千分之一秒,而埃秒等级照相机快门喀嚓一次所需的时间仅是它的十兆分之一,能精确地拍下电子的运动,未来应用于电晶体及记忆体的设计改良,可望大幅提升电脑及通讯速度。

研究团队中的副教授林明纬则负责模拟,确定「展频压缩」架构的物理机制,团队成员还包括博士生蔡明宪、研究助理梁安媛、博士后研究员蔡嘉伦,以及博士生赖柏维。

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