Um grupo de cientistas do Max Born Institute (MBI), em Berlim, e do DESY, em Hamburgo, demonstrou uma lente de plasma capaz de focalizar pulsos de attossegundo — flashes de luz que duram bilionésimos de bilionésimo de segundo. O trabalho, publicado em 5 de novembro na revista Nature Photonics, promete aumentar significativamente a potência disponível para experimentos nessa escala temporal ultrarrápida.
Para produzir a lente, os pesquisadores enviam pulsos elétricos intensos por um capilar cheio de hidrogênio. A descarga ioniza o gás e cria um plasma; os elétrons deslocam-se para as paredes internas do tubo, formando uma estrutura côncava. Embora lentes côncavas em materiais tradicionais espalhem a luz, o comportamento distinto do plasma faz com que o feixe no espectro extremo-ultravioleta (XUV) seja convergido.
Alto rendimento e focalização ajustável
Os testes indicaram transmissão superior a 80% e focalização em diferentes faixas do XUV, com distância focal regulada pela densidade eletrônica do plasma. Além disso, a lente funciona como filtro para os pulsos infravermelhos que geram os attossegundos, eliminando a necessidade de filtros metálicos finos e permitindo que mais energia chegue à amostra.
Pulso mais curto, mais potência
Simulações computacionais mostraram que o pulso de 90 attossegundos se alonga apenas até 96 attossegundos após a passagem pela lente. Em condições mais realistas, quando há dispersão temporal (chirp), o componente de plasma chegou a encurtar a duração de 189 para 165 attossegundos.
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Com alinhamento simples, alta eficiência e capacidade de operação em várias “cores” do XUV, a lente de plasma remove um obstáculo importante na ótica de attossegundo. A técnica deve ampliar investigações de dinâmica eletrônica em átomos, moléculas, sólidos e em futuras aplicações de microscopia ultrarrápida.
Com informações de Nanowerk
