纳米波长范围内强烈的极短波x射线脉冲很难产生，但现在维也纳工业大学(TU Wien)开发了一种新的、更简单的方法:起点不是用于此目的的钛蓝宝石激光器，而是镱激光器。关键的技巧是，光通过气体来改变其性质。

长波导致短波

激光束的波长取决于产生它的材料:在涉及的原子或分子中，电子从一种状态转变为另一种能量较低的状态。这导致光子被发射出来——它的波长(因此它的颜色)取决于电子在状态变化过程中损失了多少能量。通过这种方式，可以产生不同的激光颜色——从红色到紫色。

然而，为了制造波长更小的激光束，必须采用特殊的技巧:首先，制造波长较长的激光束，并将其射向原子。一个电子被从原子中剥离出来，并在激光的电场中加速。然后它转回来，再次与产生它的原子发生碰撞——因此它可以产生短波x射线。这种技术被称为“高谐波产生”。

“乍一看，这种情况似乎有点违反直觉，”来自维也纳理工大学光子学研究所的Paolo Carpeggiani说。“事实证明，实际上，原始激光束的波长越大，最终可以达到的波长就越小。”然而，在这个过程中，x射线辐射产生的效率也会降低:如果你想产生很短波的辐射，它的强度就会变得很低。

用镱代替钛蓝宝石，用气体代替晶体

到目前为止，这项技术几乎总是使用钛蓝宝石激光器，然后用特殊的晶体增加其辐射的波长，以便通过高谐波产生尽可能短的x射线辐射。然而，维也纳工业大学的研究小组现在已经开发出一种更简单，同时更强大的方法:他们使用镱激光。镱激光器比钛蓝宝石激光器更简单、更便宜、更强大，但到目前为止，它们在x射线产生方面的性能要低得多。

在维也纳工业大学，镱激光辐射的波长首先被增加了——不是像通常那样通过晶体发射这种辐射，而是通过分子气体发射。“这极大地提高了效率，”Paolo Carpeggiani说。“我们以前只拿到20%，现在拿到了80%左右。”