Hình ảnh nguyên tử dùng va chạm ion kim loại nặng
Ánh sáng với bước sóng cực ngắn giúp thu hình ảnh tức thì ở mức nguyên tử. Hiện tại các tia laze có thể cho hình ảnh trong khoảng thời gian tính bằng atto giây (1 atto giây = 10-18 giây) hay zepto giây (1 zepto giây = 10-21 giây). Nhóm nhà khoa học tại Viện Max Plank nghiên cứu Vật lý hạt nhân (thành phố Heidelberg, CHLB Đức) cho rằng họ có thể rút ngắn thời gian thu được hình ảnh ở mức nguyên tử tới hàng triệu lần. Phương pháp được áp dụng là dùng va chạm của các ion kim loại nặng.
Khi có quá trình va chạm giữa các hạt nhân nguyên tử chì hoặc vàng, các hạt quark trong proton và neutron sẽ nhanh chóng chuyển sang trạng thái tự do và di chuyển, giãn nở và giải phóng các xung ánh sáng siêu ngắn. Chỉ sau vài yocto giây (=10-24 giây) đã có thể thu được những xung như vậy từ những va chạm năng lượng cao của các ion kim loại nặng. Với các điều kiện thích hợp, hình ảnh có thể thu được trong khoảng thời gian này và rút ngắn tới hàng triệu lần so với phương pháp đang được ứng dụng hiện nay.
Abstract[sửa]
Present ultrafast laser optics is at the frontier between atto- and zeptosecond photon pulses, giving rise to unprecedented applications. We show that high-energetic photon pulses down to the yoctosecond time scale can be produced in heavy-ion collisions. We focus on photons produced during the initial phase of the expanding quark-gluon plasma. We study how the time evolution and properties of the plasma may influence the duration and shape of the photon pulse. Prospects for achieving double-peak structures suitable for pump-probe experiments at the yoctosecond time scale are discussed. Phys. Rev. Lett. 103, 152301 (2009)
Xem tin khác
