Подавать пульс лазера рентгеновских лучей

Так же, как теннисная звезда Роджер Федерер дает бал большая энергия, когда он разбивает его своей ракеткой, новый метод производит интенсивный пульс рентгеновских лучей путем битья обычного лазерного света с волной плазмы. Метод мог бы конкурировать с гигантскими лазерами рентгеновских лучей в процессе строительства в научно-исследовательских лабораториях для доли расходов.Исследователи используют рентгеновские лучи для исследования всех видов материалов включая живущую плоть, кристаллизованные протеины и высокотемпературные сверхпроводники.

Физики в настоящее время работают для развития абсолютно нового типа инструмента: лазер рентгеновских лучей. В лазерном луче, частицах света, или фотонах, всем путешествии в жестко регламентированном механическом квантом, таким образом, лазерный свет взаимодействует с вопросом способами, которыми не может обычный «несвязный» свет.

Например, обычные рентгеновские лучи могут определить структуру протеина, но только если многие молекулы заморожены в кристалл. Ультраинтенсивный лазер рентгеновских лучей должен быть в состоянии определить структуру, использующую просто единственную молекулу.Это — цель, и несколько многочисленных бригад участвуют в гонках к ней, включая исследователей в Стэнфордском центре линейного ускорителя в Менло-Парке, Калифорния; немецкая лаборатория акселератора DESY в Гамбурге; и Радиационный Научно-исследовательский институт Синхротрона Японии в Науке Harima Гарден-Сити.

Они строят так называемые лазеры на свободных электронах рентгеновских лучей (X-FELs), который генерирует свет лазера рентгеновских лучей путем увольнения пучков частиц через особые условия магнитов. Устройства стоят сотен миллионов долларов.Однако Сергей Буланов из Наступающего Научно-исследовательского центра Фотона в Агентстве по атомной энергии Японии в Киото и коллегах говорит, что у них есть прототип, который может генерировать пульс света лазера рентгеновских лучей на дешевом.

Исследователи называют свой метод «релятивистским теннисом с фотонами», но более сильная аналогия может лучше передать, как это работает. Предположим, что Вы бросаете мяч для гольфа в локомотив, ускоряющийся к Вам. Мяч для гольфа подпрыгнет от него и прибудет, прилетая обратно в Вас с огромной энергией — непосредственно перед тем, как Вам переезжают.Мяч для гольфа является пульсом обычных низкоэнергетических фотонов.

С настольной установкой Буланов и коллеги создают эквивалент локомотива путем увольнения различного лазера в облако плазмы, где это создает след, путешествующий с почти скоростью света. Когда фотоны поражают след, их энергетические 56-кратные увеличения.

Они также сосредоточены в ультракороткий, ультраинтенсивный взрыв следом, формирующимся как миниатюрное радарное блюдо. Буланов и коллеги выдумали метод в 2003 и сообщили, что они заставили его работать в начале месяца над онлайновым сервером перед печатью arXiv (www.arxiv.org). «Наша работа намного более изящна, чем кто-либо другой в этой области», говорит Буланов. Работа находится все еще на ранних стадиях, как бы то ни было.Намного больше чем просто элегантность, под угрозой, тем не менее, говорит Марко Боргези из Университета Куинс Белфаст, Ирландия.

Метод мог произвести пульс, длящийся только одну миллиардную одной миллиардной секунды, намного короче, чем пульс в X-FELs и достаточно короткий, чтобы позволить исследователям решать ультрабыстрые изменения в молекулах.


Добавить комментарий