Le due versioni sono allineate blocco per blocco, nell’ordine del testo: titolo, l’essenziale, poi paragrafo per paragrafo. Quando la traduzione ha fuso o diviso un paragrafo, la casella corrispondente resta vuota — non accostiamo mai due passaggi a occhio.
At SLAC's Linac Coherent Light Source, a beam of high-energy X-rays is split in two. One half runs straight to a detector that records its energy spectrum. The other is focused onto a spot 150 nanometers wide on a sheet of copper foil, which gives off fluorescent light. Read together, the two measurements let the team calculate how long the pulse lasted: between 100 and 400 attoseconds, at energies around 9 keV.
Al Linac Coherent Light Source del SLAC, un fascio di raggi X ad alta energia viene diviso in due. Una metà va dritta verso un rilevatore che registra il suo spettro energetico. L'altra viene focalizzata su un punto largo 150 nanometri di una lamina di rame, che emette luce di fluorescenza. Leggendo insieme le due misure, il team è riuscito a calcolare quanto è durato l'impulso: tra 100 e 400 attosecondi, con energie intorno a 9 keV.
Making such a pulse is hard, and measuring one is harder. Ichiro Inoue, a professor at the University of Tokyo and lead author, proposed the indirect technique based on amplified spontaneous emission, a light-emission process. Agostino Marinelli, a SLAC professor and study author, said the team had spent several years learning to create these high-energy attosecond pulses, and that measuring them is much harder still. The new diagnostic is the first to show the pulses really are only a few hundred attoseconds long. The method also extends attosecond science to about 9 keV, an order of magnitude beyond earlier soft X-ray experiments that operated below 5 keV.
Produrre un impulso del genere è difficile, misurarlo lo è ancora di più. Ichiro Inoue, professore all'Università di Tokyo e primo autore, ha proposto la tecnica indiretta basata sull'emissione spontanea amplificata, un processo di emissione di luce. Agostino Marinelli, professore al SLAC e co-autore dello studio, ha dichiarato che il team aveva passato diversi anni a imparare a creare questi impulsi attosecondici ad alta energia, e che misurarli è ancora molto più difficile. La nuova diagnostica è la prima a dimostrare che gli impulsi durano davvero solo poche centinaia di attosecondi. Il metodo estende inoltre la scienza degli attosecondi a circa 9 keV, un ordine di grandezza oltre i precedenti esperimenti con raggi X molli, che operavano sotto i 5 keV.
The reason to go higher in energy is depth. Soft X-rays, the lower-energy kind, are well suited to chemical bonds in an atom's outer shell. Hard X-rays above 5 keV penetrate dense matter, which lets scientists pinpoint electrons with atomic precision. Sam Vinko, a physicist at the University of Oxford, describes the usual problem with plasma: the sample is excited, then relaxes and recombines before a measurement can be taken, so researchers often rely on models and assumptions. Scientists can now target extreme systems, such as those in inertial fusion energy experiments, and capture core-excited states before they blur or evolve.
La ragione per puntare a energie più alte è la profondità. I raggi X molli, quelli a energia più bassa, sono adatti a studiare i legami chimici nel guscio più esterno di un atomo. I raggi X duri, oltre i 5 keV, penetrano nella materia densa e permettono agli scienziati di individuare gli elettroni con precisione atomica. Sam Vinko, fisico dell'Università di Oxford, descrive il problema tipico con i plasmi: il campione viene eccitato, poi si rilassa e si ricombina prima che si possa effettuare una misura, così i ricercatori si affidano spesso a modelli e ipotesi. Ora gli scienziati possono puntare a sistemi estremi, come quelli degli esperimenti di energia da fusione a confinamento inerziale, e catturare gli stati eccitati del nucleo prima che si offuschino o evolvano.
X-rays often destroy the delicate samples they scan. These flashes finish before damage or decay can occur, so researchers can photograph a system in its untouched state. Tais Gorkhover of the University of Hamburg thinks this ability may improve nanoscale imaging and could eventually help control, or even reverse, light-matter interactions.
I raggi X distruggono spesso i delicati campioni che analizzano. Questi lampi finiscono prima che possano verificarsi danni o decadimento, così i ricercatori possono fotografare un sistema nel suo stato intatto. Tais Gorkhover, dell'Università di Amburgo, ritiene che questa capacità possa migliorare l'imaging su scala nanometrica e, in prospettiva, aiutare a controllare o persino invertire le interazioni tra luce e materia.
The people who gain first are those already using the flashes, scientists tracking electron motion in atoms and dense plasmas, and fusion-energy researchers whose experiments are named as targets. For them, the change is practical: a shutter faster than atomic decay, with the sample left intact. The study gives no date for wider access to such pulses, and it does not say when other facilities could reproduce the measurement.
A trarre beneficio per primi sono coloro che già usano i lampi: gli scienziati che seguono il movimento degli elettroni negli atomi e nei plasmi densi, e i ricercatori sulla fusione energetica i cui esperimenti sono indicati come obiettivi. Per loro il cambiamento è pratico: un otturatore più veloce del decadimento atomico, con il campione lasciato intatto. Lo studio non indica una data per un accesso più ampio a questi impulsi, né dice quando altre strutture potrebbero riprodurre la misura.