欧洲科学家在X射线科技领域取得了一项革命性突破。欧洲X射线自由电子激光装置(XFEL)携手德国电子同步加速器研究中心,成功研制出前所未有的高功率、阿秒级硬X射线脉冲,且其重复频率达到了兆赫兹水平。
这一突破性成果源自对相对论电子的特殊光束光学系统的巧妙运用,实现了电子束的强烈压缩,从而在阿秒时间尺度上产生了明亮且高功率的X射线脉冲。这些脉冲的持续时间仅为几百阿秒,即十的负十八次方秒,足以捕捉物质中最快的电子运动。
研究团队开发了一种创新的自啁啾方法,利用XFEL的电子束集体效应和专用束流传输系统,在不减少电子束电荷的情况下,成功生成了太瓦级峰值功率和兆赫兹重复频率的阿秒X射线脉冲。这一方法克服了传统方法在脉冲能量和实际应用方面的限制。
这一技术突破有望极大地推动多个科学领域的研究,特别是在蛋白质分子和材料的原子尺度成像,以及非线性X射线现象的探索上。通过结合超短脉冲与兆赫兹重复频率,科学家们能够更快速地收集数据,并观察到以往难以捕捉的过程。