来自柏林Max Born研究所的一组研究人员首次以1000赫兹的重复频率展示了阿秒-泵阿秒-探测光谱(APAPS)。这成为可能的发展，一个紧凑的，强烈的阿秒源使用焦外生成几何。该方法为在阿秒范围内研究极快电子动力学开辟了新的途径。

本世纪初的第一代阿秒脉冲(1阿秒相当于10-18秒)使人们对电子世界有了前所未有的了解。2001年，安妮·惠里耶、皮埃尔·阿戈斯蒂尼和费伦茨·克劳斯首次证明了阿秒脉冲，他们的开创性工作使他们获得了2024年的诺贝尔物理学奖。

然而，目前的阿秒技术有一个重要的缺点:为了能够在泵浦探测实验中记录电影，阿秒脉冲通常必须与飞秒脉冲(1飞秒对应10-15秒)相结合，后者的光周期(几个飞秒长)被用作具有阿秒分辨率的时钟。这就限制了在阿秒时间尺度上研究电子动力学。

自从阿秒脉冲的第一次演示以来，许多科学家一直梦想着进行实验，其中第一个阿秒泵脉冲启动原子，分子或固态样品中的电子动力学，并在第二个阿秒探针脉冲以不同的时间延迟询问系统。

这个目标被证明是非常具有挑战性的，因为它需要强烈的阿秒脉冲。然而，高谐波产生(HHG)的底层过程效率非常低。因此，只有很少的阿秒-泵阿秒-探针光谱(APAPS)的原理验证演示被报道，它使用大型装置和专门的激光系统，工作在低重复率(10-120赫兹)。

来自柏林Max Born研究所(MBI)的一组研究人员现在展示了一种不同的方法，使他们能够使用更紧凑的装置进行APAPS实验。为此，他们使用了一种重复频率为千赫兹的交钥匙驱动激光。这大大提高了操作的稳定性，这是成功实现APAPS的关键要求。

科学家们使用红外激光脉冲在气体射流中产生阿秒脉冲。然而，与通常产生阿秒脉冲的方式不同，他们想出了一个主意，将气体射流放置在离驱动激光焦点不远的地方，而是远离它一段距离。因此，产生了脉冲能量相对较高、虚拟源尺寸较小的阿秒脉冲，重新聚焦后，使研究人员能够获得高强度的阿秒脉冲。

研究人员利用这种稳定而强烈的阿秒源进行了APAPS实验，在实验中，氩原子被阿秒泵脉冲电离，从而产生单电荷的Ar+离子。这些离子的形成由阿秒探针脉冲探测，导致进一步电离和形成双电荷Ar2+离子。

结果表明，Ar2+离子产率在极快的时间尺度上得到了提高。这表明所涉及的泵浦和探测脉冲确实具有阿秒脉冲持续时间。

本研究中使用的适度红外驱动脉冲能量为在更高的重复频率下进行APAPS实验开辟了道路，最高可达兆赫兹水平。驱动这些实验所需的激光系统已经可用或正在开发中。因此，这个新概念可能使我们在极短的时间尺度上对电子世界有前所未有的了解，这是目前阿秒技术无法实现的。

研究结果发表在《科学进展》杂志上。