用纳米线和长波长超短脉冲激光制造出等离子体!


这三种经典的物理状态(固态,液态和气态)可以在任何普通厨房中观察到,例如当你煮冰时。但是如果你进一步加热材料以使一种物质的原子碰撞并且电子与它们分离,那么就会达到另一种状态:等离子体。

空间中超过99%的材料以这种形式存在,例如在恒星内部。因此,物理学家热衷于研究这种材料就不足为奇了。

不幸的是,由于各种原因,利用恒星内部的高温和高压在地球上创建和研究等离子体具有挑战性。弗里德里希席勒大学的物理学家现已成功地解决了其中的一些问题,他们的研究发表在着名的研究期刊《物理评论X》(物理评论X)上。

当激光束照射样品时,产生等离子体。

(Bokee Park - Graphic)Zhanna Samsonova博士和Daniil Kartashov博士在弗里德里希席勒大学耶拿光学和量子电子学院准备实验室中的JETI激光实验。照片:Jan-Peter Kasper /耶拿大学

然而,它几乎立即就像一面镜子,反映了大部分进入的能量,因此它无法完全穿透物质。激光脉冲的波长越长,问题就越严重。为了避免这种镜像效应,Jena的研究人员使用了由硅线制成的样品。该线的直径(几百纳米)小于入射光的波长(约4微米)。它也是第一个使用这种长波激光产生等离子体的人。

光线穿透样品中的导线并从各个方向加热,因此在几皮秒内,产生的等离子体积远大于激光反射时的体积。大约70%的能量能够穿透样品。另外,由于激光脉冲很短,因此加热材料在膨胀之前存在稍长的时间。最后,使用X射线光谱学,研究人员可以检索有关材料状态的有价值信息。

使用这种方法,可以在实验室中获得新的最大温度和密度值。例如,等离子体的温度约为1000万开尔文,这比太阳表面的材料要热得多。 Spielmann还提到了项目中的合作伙伴。在激光实验中,耶拿科学家使用了维也纳科技大学的设备;样品取自德国布伦瑞克国家计量研究所;计算机模拟证实了达姆施塔特和杜塞尔多夫的同事。找。耶拿团队的研究成果取得了开创性的成功,为血浆研究提供了一种新方法。

等离子体状态的理论可以通过实验和随后的计算机模拟来验证。这将使研究人员更好地了解宇宙过程。此外,科学家正在为安装大型仪器做出宝贵的准备。例如,国际粒子加速器,反质子和离子研究设施(FAIR),目前正在达姆施塔特建设,并应在2025年左右投入运营。有了新的信息,就有可能选择值得仔细检测的特定区域。

博科公园

2019.07.26 14: 45

字数985

这三种经典的物理状态(固态,液态和气态)可以在任何普通厨房中观察到,例如当你煮冰时。但是如果你进一步加热材料以使一种物质的原子碰撞并且电子与它们分离,那么就会达到另一种状态:等离子体。

空间中超过99%的材料以这种形式存在,例如在恒星内部。因此,物理学家热衷于研究这种材料就不足为奇了。

不幸的是,由于各种原因,利用恒星内部的高温和高压在地球上创建和研究等离子体具有挑战性。弗里德里希席勒大学的物理学家现已成功地解决了其中的一些问题,他们的研究发表在着名的研究期刊《物理评论X》(物理评论X)上。

当激光束照射样品时,产生等离子体。

(Bokee Park - Graphic)Zhanna Samsonova博士和Daniil Kartashov博士在弗里德里希席勒大学耶拿光学和量子电子学院准备实验室中的JETI激光实验。照片:Jan-Peter Kasper /耶拿大学

然而,它几乎立即就像一面镜子,反映了大部分进入的能量,因此它无法完全穿透物质。激光脉冲的波长越长,问题就越严重。为了避免这种镜像效应,Jena的研究人员使用了由硅线制成的样品。该线的直径(几百纳米)小于入射光的波长(约4微米)。它也是第一个使用这种长波激光产生等离子体的人。

光线穿透样品中的导线并从各个方向加热,因此在几皮秒内,产生的等离子体积远大于激光反射时的体积。大约70%的能量能够穿透样品。另外,由于激光脉冲很短,因此加热材料在膨胀之前存在稍长的时间。最后,使用X射线光谱学,研究人员可以检索有关材料状态的有价值信息。

使用这种方法,可以在实验室中获得新的最大温度和密度值。例如,等离子体的温度约为1000万开尔文,这比太阳表面的材料要热得多。 Spielmann还提到了项目中的合作伙伴。在激光实验中,耶拿科学家使用了维也纳科技大学的设备;样品取自德国布伦瑞克国家计量研究所;计算机模拟证实了达姆施塔特和杜塞尔多夫的同事。找。耶拿团队的研究成果取得了开创性的成功,为血浆研究提供了一种新方法。

等离子体状态的理论可以通过实验和随后的计算机模拟来验证。这将使研究人员更好地了解宇宙过程。此外,科学家正在为安装大型仪器做出宝贵的准备。例如,国际粒子加速器,反质子和离子研究设施(FAIR),目前正在达姆施塔特建设,并应在2025年左右投入运营。有了新的信息,就有可能选择值得仔细检测的特定区域。

这三种经典的物理状态(固态,液态和气态)可以在任何普通厨房中观察到,例如当你煮冰时。但是如果你进一步加热材料以使一种物质的原子碰撞并且电子与它们分离,那么就会达到另一种状态:等离子体。

空间中超过99%的材料以这种形式存在,例如在恒星内部。因此,物理学家热衷于研究这种材料就不足为奇了。

不幸的是,由于各种原因,利用恒星内部的高温和高压在地球上创建和研究等离子体具有挑战性。弗里德里希席勒大学的物理学家现已成功地解决了其中的一些问题,他们的研究发表在着名的研究期刊《物理评论X》(物理评论X)上。

当激光束照射样品时,产生等离子体。

(Bokee Park - Graphic)Zhanna Samsonova博士和Daniil Kartashov博士在弗里德里希席勒大学耶拿光学和量子电子学院准备实验室中的JETI激光实验。照片:Jan-Peter Kasper /耶拿大学

然而,它几乎立即就像一面镜子,反映了大部分进入的能量,因此它无法完全穿透物质。激光脉冲的波长越长,问题就越严重。为了避免这种镜像效应,Jena的研究人员使用了由硅线制成的样品。该线的直径(几百纳米)小于入射光的波长(约4微米)。它也是第一个使用这种长波激光产生等离子体的人。

光线穿透样品中的导线并从各个方向加热,因此在几皮秒内,产生的等离子体积远大于激光反射时的体积。大约70%的能量能够穿透样品。另外,由于激光脉冲很短,因此加热材料在膨胀之前存在稍长的时间。最后,使用X射线光谱学,研究人员可以检索有关材料状态的有价值信息。

使用这种方法,可以在实验室中获得新的最大温度和密度值。例如,等离子体的温度约为1000万开尔文,这比太阳表面的材料要热得多。 Spielmann还提到了项目中的合作伙伴。在激光实验中,耶拿科学家使用了维也纳科技大学的设备;样品取自德国布伦瑞克国家计量研究所;计算机模拟证实了达姆施塔特和杜塞尔多夫的同事。找。耶拿团队的研究成果取得了开创性的成功,为血浆研究提供了一种新方法。

等离子体状态的理论可以通过实验和随后的计算机模拟来验证。这将使研究人员更好地了解宇宙过程。此外,科学家正在为安装大型仪器做出宝贵的准备。例如,国际粒子加速器,反质子和离子研究设施(FAIR),目前正在达姆施塔特建设,并应在2025年左右投入运营。有了新的信息,就有可能选择值得仔细检测的特定区域。

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