Kręcenie filmów z udziałem cząstek w ruchu
Generowanie wysokich harmonicznych — warunek wstępny attofizyki — oraz lasery na swobodnych elektronach (FEL) emitujące impulsy świetlne w femtosekundowej skali czasu to fundamentalne narzędzia pozwalające na badanie dynamiki świata małych wielkości. Finansowany przez UE projekt "Ultrafast dynamics using attosecond and XUV free electron laser sources" (ATTOFEL)(odnośnik otworzy się w nowym oknie) zainicjowano, aby przystąpić do wspólnych badań w tych dwóch dziedzinach. Ułatwienie współpracy i szkolenie młodych badaczy doprowadziły do ważnych przełomów w zrozumieniu roli dynamiki ultraszybkich elektronów w fizyce jądrowej, molekularnej i materiałoznawstwie. Wymiana wiedzy za pośrednictwem licznych spotkań stworzyła nowe możliwości networkingowe w większej społeczności naukowej. Rezultatem była duża liczba wspólnych projektów badawczych i równie imponująca im liczba publikacji. Prace eksperymentalne obejmowały projekt struktury, która umożliwiałaby wyrównanie cząstek indukowanych laserowo, generację promieniowania XUV i staranną charakterystykę spektroskopową. Poza wyrównaniem cząstek partnerzy projektu sondowali ultraszybką dynamikę ponownych zderzeń elektronowo–jonowych, a także dynamikę elektronową w azocie, dwutlenku węgla i etylenie. Zaprojektowano nowatorskie urządzenia do obserwacji ruchu elektronicznego w femto- i attosekundowych skalach czasu. Wykorzystując impulsy attosekundowe, naukowcy dokonali pomiaru ultraszybkich migracji ładunku w biomolekularnym bloku budulcowym. Inne eksperymenty dotyczyły serii policyklicznych węglowodorów aromatycznych. Obrazowanie metodą koherentnej dyfrakcji umożliwiło naukowcom uzyskanie portretów trójwymiarowych obiektów nanometrycznych na magnetycznym pierścieniu rozpraszającym. Zastosowanie bramkowania jonizacyjnego i kształtowanie impulsów o niewielu cyklach optycznych pomogły zwiększyć intensywność wyizolowanych impulsów attosekundowych o kilka rzędów wielkości. W oparciu o nowo opracowany wysokoenergetyczny oscylator laserowy ze stabilizacją CEP (ang. carrier-envelope phase), partnerzy projektu uzyskali imponujące postępy w zakresie precyzji CEP i długoterminowej niezawodności wzmocnionych impulsów laserowych. Zaproponowano także i przetestowano bardziej efektywne mechanizmy generowania wysokich harmonicznych. Działania w ramach projektu przyczyniły się do umocnienia europejskiej pozycji w badaniach attosekundowych i FEL. Wymiana specjalistycznej wiedzy w tych dziedzinach przyniosła ważne korzyści wszystkim uczestniczącym partnerom. Partnerzy przemysłowi natomiast szybko skomercjalizowali nowatorskie technologie.
Słowa kluczowe
Skrajny ultrafiolet, generowanie wysokich harmonicznych, lasery na swobodnych elektronach, ultraszybka dynamika, attosekunda
