強烈、極短波X射線脈沖在納米波長范圍內很難產生，但目前，TU Wien（奧地利維也納技術大學）已經開發出一種新的、更簡單的方法。該方法的起點不是鈦藍寶石激光器，而是鐿激光器，關鍵訣竅是光被送過一種氣體，以改變其屬性。
激光束的波長取決于產生它的材料。在相關的原子或分子中，電子從一種狀態轉變為另一種能量較低的狀態。這導致一個光子被發射出來－－其波長取決于電子在其狀態變化過程中失去多少能量。通過這種方式，可以產生從紅色到紫色不同的激光顏色。
然而，為了創造波長更小的激光束，必須采用特殊的技巧。首先，長波長的激光束被創造出來并射向原子。一個電子從原子上被扯下來，在激光的電場中被加速。然后它轉回來，再次與它所來自的原子相撞－－從而可以產生短波X射線。這種技術被稱為 ＂高次諧波產生＂。
維也納工業大學光子學研究所的保羅－卡佩賈尼說：“乍一看，這種情況似乎有點違反直覺，但事實證明，原始激光束的波長越大，你最終能實現的波長就越小。”然而，在這個過程中，X射線輻射的效率也會下降：如果目的是生產非常短波的輻射，其強度會變得非常低。
用鐿代替鈦 用氣體代替晶體
到目前為止，這種技術幾乎總是通過使用鈦藍寶石激光器，然后用特殊的晶體增加其輻射的波長，以便通過高次諧波產生盡可能短的X射線輻射。維也納大學的團隊現在開發出一種更簡單也更強大的方法。他們使用了一種鐿激光，鐿激光器比鈦－藍寶石激光器更簡單、更便宜、更強大，但直到現在，它們在X射線生產中的性能還低得多。
“在維也納大學，研究者首先增加了鐿激光器的輻射波長，不是像通常那樣通過晶體發送這種輻射，而是通過分子氣體發送這種輻射。”Paolo Carpeggiani說：“這極大地提高了效率，從過去的20％到現在的80％左右。”
來自：ofweek
長三角G60激光聯盟陳長軍轉載
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