據(jù)美國華盛頓一月二十一日?qǐng)?bào)道：美國能源部布魯克海文國家實(shí)驗(yàn)室的研究小組日前采用新技術(shù)獲得了超短光脈沖，并稱該技術(shù)有望用于能捕捉分子和原子運(yùn)動(dòng)的新一代光源設(shè)備。在新出版的《物理評(píng)論快報(bào)》上，研究人員介紹說，他們?cè)诶眉す馐刂谱杂呻娮蛹す夤饷}沖持續(xù)時(shí)間的實(shí)驗(yàn)中，首次觀察到了超發(fā)光現(xiàn)象。
地球上大多數(shù)光源產(chǎn)生的是頻帶較寬的光。布魯克海文國家實(shí)驗(yàn)室就有能產(chǎn)生X射線、紫外線和紅外線的國家同步加速器光源（NSLS），它們是人們從事從生物技術(shù)到納米技術(shù)實(shí)驗(yàn)的有效工具。然而，要了解化學(xué)和生物系統(tǒng)中分子如何改變自己的結(jié)構(gòu)，科學(xué)家則需要頻帶更窄的超短光脈沖，因?yàn)樗軒椭茖W(xué)家捕捉到生物和化學(xué)過程以及多種其他原子量級(jí)活動(dòng)的時(shí)間解析圖像。
　　在同步加速器中，通過加速電子束并讓其通過磁場(chǎng)，能夠產(chǎn)生出同步加速光。通常，同步加速光和自由電子激光的脈沖持續(xù)時(shí)間均由該電子束來決定。盡管科學(xué)家經(jīng)過努力獲得了短電子脈沖，然而由于電子束中電子之間的排斥力，導(dǎo)致他們難以進(jìn)一步縮短其脈沖。布魯克海文國家實(shí)驗(yàn)室光源開發(fā)實(shí)驗(yàn)室中的研究人員將鈦－藍(lán)寶石激光器的激光束作用于混有電子束的自由電子激光飛秒光脈沖，導(dǎo)致光脈沖的強(qiáng)度不斷增加和持續(xù)時(shí)間不斷縮短，最終獲得了超發(fā)光現(xiàn)象，整個(gè)過程沒有受到電子束的影響。
　　NSLS物理學(xué)家、報(bào)告合著者瓦特貝說，利用現(xiàn)有光源，人們只能獲得原子的靜態(tài)快照，了解原子過去和現(xiàn)在的位置，但是并不知道它們?nèi)绾螐倪^去的位置運(yùn)動(dòng)到了新的位置。因此，人們需要的是原子運(yùn)動(dòng)過程的圖像，而這正是超短脈沖光能夠發(fā)揮作用的地方。
　　科學(xué)家于1954年提出了超發(fā)光概念，認(rèn)為超發(fā)光是從原子或分子系統(tǒng)中提取能量的最有效途徑。此次實(shí)驗(yàn)是光源開發(fā)實(shí)驗(yàn)室首次利用自由電子激光的設(shè)備觀察到超發(fā)光現(xiàn)象，了解這種高強(qiáng)度超短光脈沖形成的機(jī)制，有望幫助人們開發(fā)新一代光源發(fā)光設(shè)備。