Attoseconde-pulsen niet zo onschuldig

Met een intense, pulserende laser moet je in principe het verloop van een chemische reactie kunnen beïnvloeden. Dat is misschien wel de belangrijkste conclusie van een onderzoek onder leiding van Freek Kelkensberg en Marc Vrakking (AMOLF, Amsterdam) waarover zojuist is gepubliceerd in Physical Review Letters.

Momenteel zijn snel pulserende lasers een populair gereedschap bij het onderzoek naar structuur en dynamica van moleculaire systemen. Kennelijk kun je het risico, dat je daarmee je experiment verpest zonder het te weten, niet helemaal uitsluiten.

De onderzoeker gebruikten laserpulsen met een duur van enkele honderden attoseconden om vibraties waar te nemen in waterstofmoleculen. Daarbij gebruikten ze twee aparte bundels. Eerst gaven ze een puls met een extreem-ultravioletlaser om het molecuul aan te slaan en aan het trillen te krijgen, vervolgens brachten ze met infraroodpulsen de trillingsfrequentie omlaag. Onderzocht werd vervolgens hoe de vibraties zich aanasten aan de karakteristieken van die tweede laser.

Dit onderzoek was alleen mogelijk dankzij de ontwikkeling van lasers die extreem korte pulsen kunnen afgeven. Het huidige wereldrecord staat op 80 attoseconde (10-18 s). Daarmee zit je ruimschoots beneden de trillingsfrequentie van H2, het snelst vibrerende molecuul dat bekend is.

Met zulke lasers is het dus voor het eerst mogelijk om het dynamische gedrag van zo’n molecuul redelijk ‘scherp’ in beeld te krijgen. Maar dus ook om dat gedrag aantoonbaar te beïnvloeden, en dat zijn twee dingen die je liever niet tegelijk ziet gebeuren.

bron: FOM