新型极紫外光源

极紫外光源技术是一种能够产生极紫外波段光脉冲的高科技光源技术。极紫外光源在科学研究、材料分析、医疗技术等领域都有广泛的应用。这种光源的产生一般需要复杂的设备和高昂的成本，而韩国研究人员的最新研究成果表明，他们已经研制出了笔记本电脑大小的极紫外激光系统，这种设备不仅体积小，而且成本较低。 这种新型极紫外光源是基于蓝宝石衬底上的领结形金天线的原理。这种纳米结构的设计使得极紫外光脉冲能够直接从一个单飞秒光脉冲中产生，无需昂贵庞大的放大器。在这个过程中，领结形纳米结构中的金原子能够将飞秒激光脉冲的强度提高两个数量级，使得能量密度达到10^11W/cm²。当这个强度的激光脉冲被注入到氩气中时，可以直接获得波长小于50nm的极紫外光脉冲，所需能量仅为传统方法的1/100。 这种技术的关键在于共振等离子场增强效应，这种效应使得设备对探测金属表面单分子非常敏感。当领结形金纳米结构能隙中的表面等离子体被激光照射时，会发生共振，从而极大增强了局域光场强度。 接下来，韩国的研究人员计划通过改进纳米结构设计来提高光脉冲的转换效率。他们还将测试产生的极紫外光束的时空相干特性。这是因为在实际应用中，不仅需要极紫外光源具有高的转换效率，还需要光源具备好的时空相干特性，这样才能更好地应用于科学研究和工业应用中。 另一项研究内容是激光烧蚀单个癌细胞。这项研究由德克萨斯和斯坦福大学的研究人员合作完成，他们演示了一种高精度烧蚀单细胞和亚细胞结构的微型化探针。这个装置由双光子显微镜和飞秒激光微诊断系统构成，尺寸仅为10mm×15mm×40mm。这个微型探针能够利用高能脉冲快速、精确地烧蚀目标细胞，热量来不及扩散损伤周围的健康细胞。为了完全实现这项技术的临床应用，研究人员还需要利用三维精确穿透成像技术对烧蚀过程进行导引和监视。这个系统利用单光子晶体光纤来传送飞秒激光脉冲，并且具有微诊断和荧光激发作用，可以可视化烧蚀位置。研究人员利用这个微型探针对标记了荧光细胞活性染料的单层乳腺癌细胞进行烧蚀，实验结果证明这种技术精度高，能够有效将目标细胞与周围细胞隔离开来。未来，研究人员还计划将探针尺寸缩减到直径15mm以内，以匹配腹腔镜治疗的内窥镜尺寸，并探索探针的一次性使用，以便应用于传染病治疗、致命病毒消除及其他生物材料等领域。 以上两项研究都涉及到极紫外光源和飞秒激光技术的最新进展。极紫外光源技术的进步将极大地推动科学研究和工业技术的发展，特别是在纳米尺度材料分析、生物医学检测和治疗等领域的应用前景广阔。飞秒激光技术的微化和精确化，能够为医疗手术、材料加工、纳米技术等领域带来革命性的变革。未来，这些技术有望在更多领域得到应用，造福社会。