最新一項的研究，如何測量從自由電子激光器（FEL）發(fā)出的高頻光的超短脈沖。通過使用光感應電離本身創(chuàng)建飛秒光學快門，該技術將FEL脈沖的電場編碼為可見光脈沖，以便可以使用標準的慢速可見光相機對其進行測量。

洛斯阿拉莫斯（Los Alamos）的帕梅拉·鮑蘭（Pamela Bowlan）表示：“這項工作有可能導致針對FEL的新在線診斷，該診斷可以確定每個光脈沖的確切脈沖形狀。該信息可以幫助最終用戶和加速器科學家。國家實驗室負責該項目的首席研究員。該論文于2021年4月12日在Optica上發(fā)表。“這項工作還為測量X射線脈沖或飛秒時間分辨的X射線圖像鋪平了道路�！�

通過電離產生的光學快門允許普通相機測量來自自由電子激光的飛秒脈沖。

由一公里長的線性加速器驅動的自由電子激光器發(fā)出短波長的光脈沖，持續(xù)時間達四分之一秒。結果，它們可以用作頻閃燈，以觀察自然界中最快的事件（原子或分子運動），因此有望徹底改變我們對幾乎任何物質的理解。

以前已經證明了測量如此迅速消失的電離輻射的挑戰(zhàn)。但是，盡管電子設備太慢而無法測量這些光脈沖，但光學效果實際上可能是瞬時的。將連續(xù)激光的所有能量壓縮成短脈沖意味著飛秒激光脈沖非常明亮，并具有改變材料吸收或折射的能力，從而有效地產生了瞬時“光學百葉窗”。

這個想法已被廣泛用于測量可見光飛秒激光脈沖。但是，來自FEL的高頻極紫外光與物質的相互作用不同。這種光正在電離，這意味著它將電子從其原子中拉出。研究人員表明，電離本身可以用作“飛秒光學快門”，用于測量31納米的極紫外激光脈沖。

Bowlan說：“電離通常會改變一種材料的光學性能達納秒，這比FEL脈沖持續(xù)時間慢10,000倍。” “但是，電離上升沿的持續(xù)時間明顯更快，這取決于電子離開原子要花多長時間。這種光學性質的變化可以充當測量FEL脈沖所需的快速快門�！�

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