Študija v reviji Physical Review Letters razkriva redek pojav ojačanja svetlobe v heliju

05.09.2025

Ekipa z Odseka za fiziko nizkih in srednjih energij Instituta “Jožef Stefan” (Janez Turnšek s sodelavci) je raziskovala, kako se helijevi atomi obnašajo, ko so vzbujeni z intenzivnimi, natančno uglašenimi sunkovnimi žarki ekstremne ultravijolične svetlobe. Običajno helijevi atomi v določenih vzbujenih stanjih sprostijo svojo energijo z emisijo elektrona v procesu, imenovanem avtoionizacija. Le majhen delež atomov v takih stanjih odda foton – približno eden od 1600. V eksperimentu na laserju prostih elektronov FERMI v Trstu so raziskovalci usmerili visokoenergijske ultravijolične sunke skozi plinski stolpec helija pod tlakom, da bi ojačali ta izjemno šibek signal. S pojavom, imenovanim samoojačana spontana emisija (ASE), se je šibka fluorescenca okrepila v svetel snop fotonov z energijo 40,74 eV. Pri višjih tlakih so raziskovalci opazili tudi premike v valovni dolžini emitirane svetlobe, kar nakazuje nove učinke, kot sta sipanje elektronov in atomske interakcije. Njihovi rezultati ne potrjujejo le najsodobnejših modelov, temveč odpirajo tudi nove možnosti za raziskovanje, kako snov sodeluje z intenzivnimi svetlobnimi polji v doslej nedosegljivih režimih.

Povezava na članek