Laser-geïnduceerde ionisatie in materie-gas, TROS, vloeistof, en vast - treedt op wanneer een laserpuls met voldoende intensiteit wordt gefocust op een doelmateriaal, het creëren van elektronen en ionen door niet-lineaire processen van laser-materie-interactie. Foto-ionisatie is een effectieve manier om tijdelijke stromen en elektromagnetische straling te genereren die het spectrum van microgolven tot röntgenstralen bestrijken.

In het terahertz (THz) frequentiebereik, laser-geïnduceerd luchtplasma is een van de meest populaire THz-bronnen in onderzoekslaboratoria geworden. THZ-generatie uit vloeibaar water - lang als onmogelijk beschouwd - is met succes aangetoond, met bijzonder succes van laserpulsherhalingen gericht op stromende vloeistof, dus de chaos veroorzaakt door de vorige puls heeft geen invloed op de volgende.

De groep van professor Xi-Cheng Zhang aan het Institute of Optics van de University of Rochester voert toonaangevend onderzoek uit naar de generatie van THz-golven uit vloeibaar water. Ze ontdekken dat de vorming van THz-golven door geïoniseerde vloeistoffen gepaard gaat met foto-ionisatieprocessen die aanzienlijk verschillen van die van lucht of andere gassen. Ze bespreken deze verschillen in detail in een recent artikel gepubliceerd in Geavanceerde fotonica .

De groep van Zhang merkt op dat in gas, de kortste puls genereert altijd het sterkste THz-veld, maar in vloeistoffen, langere pulsduur biedt sterkere THz-emissie. Door de elektronendichtheid te berekenen, ze vinden dat de langere pulsduur meer elektronen in vloeistof genereert. Volgens hun waarnemingen dit fenomeen wordt veroorzaakt door de botsing van elektronen, die een belangrijke rol speelt in het ionisatieproces. voor gassen, de levensduur van elektronen is altijd langer dan de pulsduur, dus het botsingseffect wordt over het algemeen niet in aanmerking genomen.

Het inzicht verlicht de invloed van optische pulsduur op laser-geïnduceerde ionisatie bij het genereren van THz-golven en bevordert de ontwikkeling van THz-bronnen van vloeibaar water, rijk aan potentiële toepassingen en kansen.