Stora språng inom vetenskap och teknik har drivits fram av de senaste framstegen när det gäller att se snabbt utvecklande fysiska fenomen, som de händer. Femtosekundlasrar från det infraröda till röntgenområdet har gjort det möjligt för oss att "titta på", i realtid, atomer dansar i molekyler och fasta ämnen på femtosekunds- och pikosekundtidsskalor. Att titta på så fascinerande rörelser inte bara i realtid, men på de rumsliga platser där de inträffar, är en större utmaning.

Det är just detta framsteg som har gjorts av ett team av forskare vid Tata Institute of Fundamental Research, Mumbai, York University och Rutherford Appleton Laboratories, STORBRITANNIEN. De exploderade en fast yta med en ultrahög intensitet (10 ¹⁹ W/sq.cm), 25 femtosekunders laserpuls (pump) skapar en het, tät plasma och övervakade dess ultrasnabba rörelse genom att reflektera en svag andra femtosekundspuls (sond). Dopplerförskjutningarna i våglängden som påtvingas den reflekterade sondpulsen av den snabbt utvecklande plasman ger bort plasmans utåtgående (blåskiftning) och inåtgående (rödförskjutning) rörelser.

Ingen tidigare studie fångade rörelsen på hela plasmaytan - "dansgolvet" - i ett enda experiment. Detta team kopplade femtosekundtidsupplösning med mikrometers rymdupplösning, därigenom fångar de ultrasnabba vridningarna av plasmat på olika tvärgående ställen.

Experimenten skapade en ny 2D Doppler-monitor med sexton oberoende, Ett enda skott, högupplösta spektrometrar alla triggade av pumplaserpulsen och fångar plasmans momentana hastighet på olika rumsliga platser. De visar att olika delar av plasman rör sig in och ut vid olika tidpunkter, tvärtemot den vanliga förväntan om en något enhetlig rörelse. Denna nya metod kan visa sig mycket användbar för att spåra flödet av värme och energi längs ytan och titta på tillväxten av plasmainstabilitet, mycket viktigt för att förstå laserplasmavetenskap och driva framåt tillämpningar av hög intensitet, femtosekund laserdrivna laserplasma vid bildbehandling och laserfusion.