Путем купания электронов в интенсивных световых импульсах исследователи вынудили их танцевать в формах рисунка 8 и повторно испустить свет в цветах радуги. Теоретики предсказали результат, названный релятивистским рассеиванием Thomson, уже в 1930-х, но интенсивность света, требуемого наблюдать его, была невыполнимо высока.
Теперь, с помощью лазерного пульса, сжатого во взрывы доли секунды колеблющейся энергии, бригада в Мичиганском университете в Анн-Арборе видела красочную подпись явления, которое могло в конечном счете обеспечить настольный источник интенсивного пульса рентгеновских лучей.Вибрационное электрическое поле света может заставить электроны колебаться и испускать больше электромагнитного излучения в той же частоте как приточный свет – результат под названием рассеивание Thomson.
Но свет имеет колеблющееся магнитное поле также, также проявляющее силу на движущихся электронах, известных как сила Лоренца. Эта сила так слаба, что ее результат не обычно заметен, но если приточный свет очень силен, и это колеблется электрон очень быстро, сила Лоренца должна умереть. Это должно расширить обычно линейное движение электрона в рисунок 8 и заставить его повторно испускать свет не только в лазерной частоте, но также и в сети магазинов той частоты.Для наблюдения этого результата, Мичиганская бригада, во главе с Дональдом Амстэдтером, построила настольный лазер стекла неодима и сжала его миллиардную часть секунды пульс фактором приблизительно 1 000, повысив их энергию до 4 триллионов ватт.
Нацеленный на реактивный самолет газа гелия в вакууме, этот пульс ионизировал газ и одновременно заставил освобожденные электроны колебаться. Столь же предсказанный теорией, Амстэдтер и его коллеги видели многократные частоты, предсказанные для релятивистского рассеивания Thomson.Это обнаружение, сообщил в сегодняшней Природе, был значительный подвиг, говорит Антуан Рус из Прикладной Лаборатории Оптики в Политехнической школе в Палезо, Франция. «Очень трудно… извлечь сигнал из фонового шума», говорит он.
И потому что достаточно мощный лазер насоса должен заставить электроны повторно испускать наиболее сильно в регионе рентгеновских лучей спектра, танец электронов мог бы в конечном счете привести к настольному лазеру рентгеновских лучей, полезному для ловли проблеска других быстрых шагов, таких как молекулярная хореография фотосинтеза.