美日科学家探索激光新用途

【美国《商业周刊》３月１５日一期文章】题：对激光的新认识
３０多年来，科学家们已经知道激光器是如何产生强烈的聚光光束的，以及它们是如何改变分子和原子的特性的。但是在此之前，从来没有这样多领域的研究人员探索过这些效应。化学家称之为激光化学。物理学家则试图通过不同的途径
——叫做“原子光学”——操纵和研究单个的原子。日本电气公司的科研经理谷垣胜见说，不管名字怎么叫，“化学和物理学正在会合在一起，激光正处在十字路口”。
美国国家科学基金会原子、分子及光学物理计划负责人约翰·韦纳预计，这种会合很可能带来“新的装置和新的市场”。在今后１０年内，激光技术可能导致廉价的平板显示器、超精度的测量装置、存储能力比目前的磁盘驱动器高１０００倍的计算机存储系统以及具有改善的电气特征及其他尚未想到的特性的新材料。
现在，科学家们正接近于取得重大进展。去年，密歇根大学超速光学中心和州立肯特大学的研究人员已经把光束分离成了一些单色光。他们利用液晶改变不同颜色光束的密度及照射时间。然后，他们把这些光束重新组合成形状经过精确设计的光脉冲。他们希望这些形状经过设计的脉冲有选择地拆开化学键的能力将远远高于普通激光束。
与此同时，在麻省理工学院，化学教授基思·纳尔逊正在用时间极短的激光脉冲瞄准晶体中的原子。到目前为止，他可以使单个原子扭动，用激光荧光观察它们的反应。纳尔逊希望不久就能重新安排晶体中的原子，这将使他能构造全新的材料。
日本人，也正大踏步地向前。几年来，东京的通产省已资助了数十项激光研究计划，其中大多数是提高激光性能的计划。但是有一些计划寻求的是重要的材料。例如日本国内最大的石油公司出光兴产公司的一项计划。关于这项计划的研究小组的负责人下茂信男用一个能发出紫外光的激光器来照射充满了有机金属气体的容器。只通过一次激光照射，下茂可以制取几克名叫铁素体的磁性材料。
用途更为广泛的激光化学产品可能是新奇的数据处理和存储装置。
物理学家们也看到了使用激光带来的好处。原子通常是不断运动的，但是，斯坦福大学、麻省理工学院、全国标准与技术研究所以及其他一些实验室的科学家们通过用交叉照射的激光束把原子捕获，对它们进行了“冷却”，使它们的运动放慢，这样它们就可以受人操纵了。科学家希望能用这种方法制造出超精度的测量设备（例如用于航空导航的陀螺仪）或用于刻制微型机械的工具。