Komunikaty PR

Physicists from Ben-Gurion University Achieve Breakthrough in Measuring Ultrafast Laser Pulses

2025-04-28  |  13:55:06
Figure | Ion charge density overlaid with the beam intensity distribution in the interaction volume, shown within the argon pulse gas jet.

The argon gas jet was measured and tomographically reconstructed with a back pressure of 7.5 bar and a laser intensity of 0.5 mJ. The maximum ions charge density is , and the maximum gas density is . Gas jet is visualized as cut-outs within isosurfaces

GA, UNITED STATES, April 28, 2025 /EINPresswire.com/ -- Researchers at Ben-Gurion University have achieved a major breakthrough in measuring ultrafast laser pulses, overcoming a long-standing challenge in strong-field physics. Led by Dr. Eugene Frumker, the team developed a precise method to measure laser intensity and duration at the interaction point using ion analysis. This advancement improves accuracy in laser-driven experiments, paving the way for new discoveries in attosecond science and strong field physics.

A research team from Ben-Gurion University of the Negev has successfully measured and characterized extremely powerful laser pulses lasting just a few femtoseconds—an achievement that overcomes a decades-old challenge in strong-field physics and attosecond science.

The research group, led by Dr. Eugene Frumker, has developed a groundbreaking method to accurately determine the intensity and duration of these ultrafast pulses—a crucial advancement for improving precision in laser-driven experiments.

Their findings were just published in one of the top journals in the field, Light: Science & Applications (LSA).

Amplified ultrafast laser pulses are among the most intense bursts of energy ever created—briefly surpassing the combined power output of all the world’s power stations, though only for a few millionths of a billionth of a second. In attosecond science experiments, these pulses are tightly focused to a spot smaller than the width of a human hair, where they interact with matter at extreme intensities.

However, a long-standing challenge has been the difficulty of precisely measuring these laser pulses at the point of interaction. Existing methods can be inaccurate by as much as 50%, leading to uncertainty in experimental results. Without knowing the exact intensity and duration of these pulses, scientists cannot achieve the level of precision required for cutting-edge discoveries.

Dr. Frumker and Noam Shlomo, a Ph.D. student in his research group, have developed a breakthrough method to directly measure the laser's intensity and duration at the point of interaction with atoms, providing significantly greater accuracy than previous techniques.

“At first glance, the problem may seem straightforward: simply measure fundamental laser pulse characteristics such as energy, width, and duration, then calculate the peak intensity. However, it has long been known that this approach often results in unacceptably large errors,” says Dr. Frumker.

“Moreover, high-power ultrafast laser systems often experience fluctuations in pulse intensity and variations in their spatial and temporal profiles. Given the highly nonlinear nature of strong-field interactions, these factors further complicate the problem. That’s why a reliable in situ method to accurately measure and control these parameters in the interaction region is critical for all areas of strong-field laser physics.”

Their method works by analyzing ions—electrically charged atoms—created when the laser interacts with a gas. By carefully measuring these ions, the team can precisely determine the laser’s intensity and duration at the exact point of interaction. They have successfully tested this technique with different gases, such as helium and argon, demonstrating its reliability and consistency. Additionally, their theoretical model closely aligns with their experimental data, further validating their approach.

This breakthrough represents a major step forward for strong field and attosecond science, enabling more precise experiments that could lead to a deeper understanding of atomic and molecular behavior on ultrafast timescales. While the primary impact is on fundamental scientific research, this advancement could also contribute to future technologies in areas such as ultrafast electronics, advanced materials, and even next-generation medical imaging and diagnostics.

References
DOI
10.1038/s41377-025-01808-y

Original Source URL
https://doi.org/10.1038/s41377-025-01808-y

Funding Information
This work was supported by Israel Science Foundation (ISF) grant 2855/21.

Lucy Wang
BioDesign Research
email us here

Legal Disclaimer:

EIN Presswire provides this news content "as is" without warranty of any kind. We do not accept any responsibility or liability for the accuracy, content, images, videos, licenses, completeness, legality, or reliability of the information contained in this article. If you have any complaints or copyright issues related to this article, kindly contact the author above.

Newseria nie ponosi odpowiedzialności za treści oraz inne materiały (np. infografiki, zdjęcia) przekazywane w „Biurze Prasowym”, których autorami są zarejestrowani użytkownicy tacy jak agencje PR, firmy czy instytucje państwowe.
Ostatnio dodane
komunikaty PR z wybranej przez Ciebie kategorii
EIN Newswire BRAK ZDJĘCIA
2025-05-02 | 03:55:08

CUTTING AI-DATA-CENTER COOLING ENERGY BY 50%, KRAMBU DEPLOYS FREON-FREE ELKHORN 970 LIQUID CHILLER

COEUR D’ALENE, ID, UNITED STATES, May 1, 2025 /EINPresswire.com/ -- KRAMBU, Inc. today announced the successful test deployment of Elkhorn Products' Elkhorn 970 v21 hydrovaporization cooler at its Newport, WA facility—replacing
EIN Newswire BRAK ZDJĘCIA
2025-05-02 | 03:55:08

KarKiosk Expands Its Private Seller Marketplace with New Features to Enhance Peer-to-Peer Car Exchange

KarKiosk - Private Seller MarketplaceKarKiosk Enhances Peer-to-Peer Car Exchange with New Features PLANO, TX, UNITED STATES, May 2, 2025 /EINPresswire.com/ -- KarKiosk, the private seller marketplace connecting individuals for seamless
EIN Newswire BRAK ZDJĘCIA
2025-05-02 | 02:55:06

Firnal Announces Launch of International Manufacturing and Logistics Division in Partnership with DVR International

Firnal launches new division focused on international manufacturing, shipping, and risk mitigation to meet global supply chain challenges and offer stability. PHILADELPHIA, PA, UNITED STATES, May 1, 2025 /EINPresswire.com/ -- To meet rapidly

Kalendarium

Więcej ważnych informacji

Jedynka Newserii

Jedynka Newserii

Ochrona środowiska

Zielona transformacja wiąże się z dodatkowymi kosztami. Mimo to firmy traktują ją jako szansę dla siebie i Europy

Bez zaangażowania największych firm, które ograniczają własny ślad węglowy, będzie trudno o transformację energetyczną. Jak wynika z danych Europejskiego Banku Inwestycyjnego, w ubiegłym roku 61 proc. przedsiębiorstw z UE zainwestowało w walkę ze zmianą klimatu. Choć z tymi inwestycjami wiążą się zwykle ogromne koszty, część firm traktuje je jako szansę na podniesienie swojej konkurencyjności. Wśród znaczących korzyści podnoszą też kwestię zmniejszania zależności od dostaw surowców energetycznych z innych krajów.

Prawo

Rolnicy z Wielkopolski i Opolszczyzny protestują przeciwko likwidacji ich miejsc pracy. Minister rolnictwa deklaruje szukanie rozwiązań

W czwartek 24 kwietnia pracownicy towarowych gospodarstw rolnych z województw wielkopolskiego i opolskiego protestowali przed Ministerstwem Rolnictwa i Rozwoju Wsi w Warszawie. To już kolejny – po poznańskim – protest, który ma zwrócić uwagę na opieszałość urzędników w związku z zagospodarowaniem zwracanych do Zasobu Skarbu Państwa dzierżawionych gruntów, na których dziś prowadzona jest działalność rolnicza. Minister Czesław Siekierski przyjął delegację pracowników, która przekazała petycję z postulatami wymagającymi pilnych działań urzędniczych.

Prawo

W połowie maja pierwszym pakietem deregulacyjnym zajmie się Senat. Trwają prace nad drugim pakietem

Zgodnie z zaplanowanym porządkiem obrad na posiedzeniu 14–15 maja Senat zajmie się pierwszym pakietem deregulacyjnym, przygotowanym przez Ministerstwo Rozwoju i Technologii. Przyjęty w ubiegłym tygodniu przez Sejm dokument zawiera około 40 rozwiązań, które mają ułatwić prowadzenie biznesu. W ciągu kilku miesięcy efekty mają być odczuwalne dla przedsiębiorców. Jednocześnie trwają już prace nad kolejnymi propozycjami deregulacyjnymi.

Partner serwisu

Instytut Monitorowania Mediów

Szkolenia

Akademia Newserii

Akademia Newserii to projekt, w ramach którego najlepsi polscy dziennikarze biznesowi, giełdowi oraz lifestylowi, a  także szkoleniowcy z wieloletnim doświadczeniem dzielą się swoją wiedzą nt. pracy z mediami.