В ходе опыта с широкой стороны воронки в неё поступали импульсы
инфракрасного излучения. Электромагнитные силы от световых волн
производили в поверхностном слое металла волны плотности электронов
(поверхностные плазмонные поляритоны), которые принимались бежать
к узкому концу воронки, попутно концентрируясь. Усиленные
поляритоны, в свою очередь, формировали внутри воронки очень мощные
поля, в несколько сотен раз сильнее, чем поля в падающем инфракрасном
свете. В результате от атомов ксенона отрывались электроны и вновь
возвращались к ним, генерируя при этом мощные импульсы ультрафиолета. Ультрафиолетовое
излучение с длиной волны до 20 нм выходило из узкого конца воронки,
который также служил преградой для инфракрасных волн, ведь диаметр
выходного отверстия серебряного конуса составлял 100 нм, а длина
исходного ИК-излучения – 800 нм.
Схема работы конуса. Слева поступает
инфракрасный луч (показан красным цветом). Он возбуждает в воронке
поверхностные поляритоны, которые концентрируются воронкой и резко
наращивают свою силу (красно-жёлтые волны). Эти поляритоны влияют на
атомы ксенона (зелёный цвет), генерирующие сверхкороткие импульсы
ультрафиолета (фиолетовый цвет). Последние покидают воронку с узкого
конца (иллюстрация Christian Hackenberger).
По информации
PhysOrg.com, на выходе своей установки физики получили импульсы
ультрафиолета длительностью всего несколько фемтосекунд каждый (фемто –
10-15) с очень высокой частотой следования — 75 миллионов раз в секунду. Авторы
эксперимента предполагают, что эти фемтосекундные вспышки на деле
представляю собой пакеты импульсов, длящихся аттосекунды (атто — 10-18). Вместе
с высокой частотой повторения это свойство генерируемого воронкой
излучения открывает заманчивые перспективы для физических исследований.
Учёные говорят, что источник света с такими экстремальными параметрами
пригодится при изучении динамики электронов в атомах и молекулах.
Ультрафиолет в таком случае сыграет роль субатомной фотовспышки,
помогающей остановить «неуловимое мгновение». (О своей работе авторы эксперимента отчитались в Nature Photonics.)
| 
