來自渥太華大學和加拿大國家研究委員會的一組研究人員共同開發(fā)了一種使用激光脈沖產生快速強磁場的新方法。在《Physical Review Letters》上發(fā)表的論文中,研究人員描述了他們的新技術及其使用方式。
在過去的幾年中,磁場在包括醫(yī)學在內的許多研究領域中變得越來越重要。但是,快速產生強磁場的方法一直滯后。在這項新的努力中,研究人員找到了一種方法來解決之前產生的問題。
這項新的工作建立在使用激光來加快該過程的研究基礎上,這些實驗通常用于將等離子體中的電子推向一個環(huán)路,但是這種設備需要非常強大的激光,這些激光只能在少數(shù)幾個研究地點使用。另外,在之前使用激光器的過程中,研究人員將其激光器配置為氣體中的光學渦旋。研究人員通過這項新的努力提出了方位矢量激光束。在這樣的系統(tǒng)中,電場線應采取圍繞中心束軸的圓形。該系統(tǒng)在該區(qū)域的環(huán)形部分中強度最高。這應該允許在環(huán)周圍發(fā)送電子,從而在電子束方向上產生磁場。研究人員的想法還引入了第二個激光器,其頻率調諧為第一束激光的兩倍。這改變了過程的時間,使電場在其峰值處移動。
仿真結果表明,如果使用11.3焦耳的主激光脈沖,并添加1.9微焦耳的倍頻脈沖作為第二個激光器,則該系統(tǒng)將能夠在50飛秒內打開8特斯拉場。研究人員指出,這種設置可以在典型的實驗室環(huán)境中使用,盡管他們可能會破壞正在研究的磁性樣品。他們認為,可以通過將樣本移到遠離磁場的位置來減少這些問題。他們進一步建議,根據他們的想法建造的設備可以用于需要快速開關的光電設備。
論文標題為《 Tesla-Scale Terahertz Magnetic Impulses》。
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