Предложена схема компактного рентгеновского лазера

Предложена схема компактного рентгеновского лазера

Американские физики предложили схему компактного источника так называемого мягкого рентгеновского излучения. Статья ученых появилась в журнале Science, а ее краткое изложение приводят Nature News.

В основе работы источника так называемый эффект генерации гармоник высокого порядка. Суть его заключается в следующем: материал облучается когерентным пучком электромагнитного излучения (лазерным импульсом). Пучок поглощается, после чего материал испускает когерентное излучение с более короткой длиной волны.

Этот эффект был известен достаточно давно. Например, при облучении красным лазером кварцевого кристалла, он испускает когерентное излучение (правда, более тусклое) в ультрафиолетовом диапазоне. Также достаточно давно ученые полагали, что этот эффект можно использовать для создания компактных установок-источников коротковолнового электромагнитного излучения. Современные рентгеновские лазеры используют для работы огромные ускорители, которые себе может позволить далеко не каждая лаборатория.

Авторам новой работы удалось на практике продемонстрировать возможность применения этого эффекта. В качестве облучаемого материала выступал гелий под высоким давлением. В среднем прибор генерировал один рентгеновский фотон на 5000 инфракрасных (для работы исследователи использовали инфракрасный лазер).

По словам исследователей, эффективной работы установки им удалось добиться путем увеличения давления газа. Примечательно, что теоретические расчеты показывали, что увеличение давление должно негативно сказаться на качестве получаемого пучка. Этого, однако, не произошло. Ученые также смогли оценить примерную стоимость установки - она будет составлять около миллиона долларов.

Первый в мире жесткий рентгеновский лазер заработал в 2009 году. Он получил название линейный источник когерентного света (Linac Coherent Light Source или LCLS). Длина волны его излучения составляет 0,15 нанометра. Рентгеновские лазеры могут использоваться до изучения сверхбыстрых процессов, а также структур, недоступных из-за размера для анализа другими средствами. Например, в феврале 2011 года в Nature появилась статья, в которой была описана структура мембранных белков. Описание стало возможным только благодаря LCLS.

Источник: lenta.ru

Похожие новости:
Физики установили мировой рекорд для компактного ускорения частиц
Физики из Калифорнии установили мировой рекорд для компактного ускорителя частиц, разогнав с помощью лазера до высоких энергий субатомные частицы (электроны). Результаты своих исследований авторы опубликовали в журнале Physical Review Letters, а кратко с ними можно ознакомиться на сайте ..
2014-12-10 2049 0 Научные открытия
2
Физики разработали настольный рентгеновский лазер
Международный коллектив физиков разработал настольный рентгеновский лазер, который можно применять для биологических, физических и других научных исследований, говорится в статье, опубликованной в журнале Science. Считается, что широкое распространение рентгеновских лазеров в научных лабораториях повлечет за собой микро-революцию ..
2012-06-10 2381 0 Научные открытия
0
Разер поймал кота Шредингера
Американским физикам впервые удалось зафиксировать квантовое состояние кота Шредингера молекулы, состоящей из двух атомов йода. Исследование направлено на публикацию в журнал Physical Review Letters, доступно на сайте arXiv.org, а краткое его содержание представлено на канале YouTube Национальной ..
2016-09-28 2340 0 Научные открытия
0
Ученые предложили способ передачи энергии по воздуху
Физики из США и Германии придумали методику, которая потенциально может передать электрический разряд на расстояние до десяти метров. Результаты своих исследований авторы опубликовали в журнале Optica, а кратко с их работой можно ознакомиться на сайте Аризонского университета. Для передачи электрического разряда ..
2014-08-20 2346 0 Научные открытия
0
Физики выстрелили лазерным импульсом рекордной мощности
Лазер в Национальном комплексе лазерных термоядерных реакций установил новый рекорд мощности. Об этом сообщаютNature News. Рекорд был установлен еще 15 марта, однако известно об этом стало только сейчас. В рамках эксперимента 192 лазера, работающих в ультрафиолетовом диапазоне, одновременно создали импульс ..
2012-03-21 1653 0 Научные открытия
0
Ученые поставили рекорд энергии пучка лазера
Национальный комплекс лазерных термоядерных реакций (НКЛТ) из Ливерморской национальной лаборатории им. Лоуренса в Калифорнии, поставил новый рекорд энергии заряда лазера. На прошлой неделе, ученые объединили 192 луча в единый 1,875-мегаджоульный заряд в пустой тестовой камере. После прохождения ..
2012-03-26 1657 0 Научные открытия
0
Физики обнаружили намеки на экзотический адрон
Коллаборация Belle, работающая с электрон-позитронным коллайдером KEKB в Японии, объявила об открытии новых экзотических адронов. Статья исследователей подана в Physical Review Letters, а ее краткое изложение приводит PhysOrg.com. Во время работы ускорителя в нем сталкиваются пучки электронов и позитронов. В результате ..
2012-01-11 1726 0 Научные открытия
0
Ученые изучили наночастицы под высоким давлением
Высоко когерентное рентгеновское излучение от источников синхротронного типа может быть использовано для визуализации структуры наноматериалов. При этом может быть получено пространственное изображение 3-D высокого качества с погрешностью, не превышающей нескольких десятков нанометров.С помощью монохроматического, жесткого рентгеновского ..
2013-04-10 1610 0 Научные открытия
0
Ученые впервые получили металлический водород
Ученым из Германии и США удалось сжать до состояния металла жидкий дейтерий (изотоп водорода). Это новый шаг на пути к созданию твердого металлического водорода, сообщается в журналеScience. В 1935 году Хиллард Хантингтон и Юджин Вигнер выдвинули теорию, по которой для получения металлического водорода ..
2015-07-01 7347 0 Научные открытия
1
IceCube впервые «поймал» сразу три нейтрино
Нейтринная обсерватория IceCube, находящаяся на Южном полюсе, впервые зафиксировала сразу три нейтрино, предположительно пришедших от одного источника. По словам физиков, случайно такое событие можно ожидать примерно раз в 13,7 лет. Пространственная и временная близость вызвала интерес ученых ..
2017-03-05 7269 0 Научные открытия
0
Ловцы темной материи нашли подозрительный рентгеновский сигнал
Две независимые группы исследователей обнаружили в рентгеновском спектре галактических скоплений линию излучения неизвестного происхождения. По одной из версий, она может быть результатом распада одной из гипотетических разновидностей частиц темной материи, так называемых стерильных нейтрино. Оба исследования выложены ..
2014-02-27 1672 0 Научные открытия
-1
Физик имитировал излучение от черной дыры
Ученые подошли вплотную к созданию в лабораторных условиях излучения от черных дыр. Так, Джеффу Штайнхауэру (Jeff Steinhauer) из Израиля с помощью лазера удалось создать квантовый аналог черной дыры и наблюдать излучение, свойства которого во многом схожи с радиацией ..
2014-10-15 2060 0 Научные открытия
0
Теория формирования молний космическими лучами доказана
Российские физики Алекс Гуревич и Анатолий Караштин обнаружили свидетельства того, что молнии возникают под влиянием космических лучей, как они сообщают в своей статье, опубликованной в журнале Physical Review Letters. Впервые данная теория была предложена Гуревичем еще в 1992 году ..
2014-01-14 2061 2 Научные открытия
0
Ученые нашли способ заставить иммунную систему самостоятельно бороться с раком
Ученые из Университетского колледжа Лондона заявили, что они нашли способ заставить иммунную систему бороться с раком. Исследователи обнаружили уникальные биологические маркеры в опухоли, которые назвали «ахиллесовой пятой» болезни. Статья об открытии была опубликована в журнале Science, а коротко ..
2016-03-05 3046 0 Научные открытия
2
Сверхбыстрый лазер раскроет секреты ультрафиолета
Новый лазер, способен просканировать образец сто тысяч раз в секунду, чтобы помочь ученым понять, как солнечный свет вызывает рак кожи. Центральная лазерная установка в Великобритании (КТМ) в Харуэлле получила грант на модернизацию £ 800 000. Новая установка будет иметь уникальную ..
2013-12-24 1560 0 Научные открытия
0