日本東京電氣通信大學的Hitoki Yoneda與同事們和其他日本的科學家已經研發出了一種可發射迄今為止最短的波長的原子X射線雷射。這種微型波長比之前報導的最短波長還要短10倍左右。
開發最短波長X射線雷射一直是科學家的的目標。研發這種最短波長X射線雷射最主要是為了生成微型物體比如分子的高質量高解析度圖像。然而,迄今為止能生成微型物體清晰圖像的雷射波長仍然太大。
如今日本電氣通信大學研發出的原子X射線雷射產生只有1.5埃或0.15毫微米的穩定波長。這種微型波長比之前報導的最短波長還要短10倍左右。
雷射器通過一束能量源激發雷射介質,雷射介質又釋放相干光子流工作。受激發射過程在適當的條件下可增加雷射光束的連貫性。
該團隊在銅原子的基礎上構建了這種雷射。研究者把銅箔暴露在兩束由X射線自由電子雷射產生的不同能量脈衝下——一束脈衝被調試為泵浦源,另一束被調試為主雷射光束。研究團隊發現利用泵浦銅介質,結合X射線脈衝作為主雷射束的種子,可大大增強短波長束的連貫性和能量提取效率。
研究者期待他們的「強烈的X-射線內殼層原子雷射」將最終產生超穩定,高質量X射線,並且能夠為醫藥學、量子光學和粒子物理學領域帶來革命性的變化。