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 1855 0 Научные открытия
2
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 1583 0 Научные открытия
0
Ученые выяснили, откуда на Сатурне берутся дожди
Космический аппарат Кассини, работающий в настоящий момент возле Сатурна и его спутников, установил, что вода, находящаяся на спутнике Энцеладе постепенно перемещается на Сатурн Изначально вода в атмосфере Сатурна была найдена еще несколько лет назад и тогда исследователи не смогли объяснить ее возникновения, сообщает ..
2012-03-19 1995 0 Научные открытия
0
Физики впервые осуществили телепортацию в квантовую память
Международная группа физиков впервые продемонстрировала возможность квантовой телепортации в квантовую память по «обычному» оптическому каналу. Препринт статьи исследователей доступен на сайте arXiv.org. В качестве квантовой памяти у исследователей выступал кристалл иттриевого ортосиликата, допированный ионами неодима. ..
2014-02-05 1772 0 Научные открытия
0
Физики придумали самые точные атомные часы
Ученые из Университета Нового Южного Уэльса предложили схему атомных часов, которые превосходят по точности современные аналоги на несколько порядков. Подобная схема в теории дает погрешность порядка одной десятой секунды за 14 миллиардов лет. Для сравнения, время существования ..
2012-03-11 1943 0 Научные открытия
0
Компьютер проверил доказательство гипотезы Кеплера
Машина подтвердила правильность доказательства гипотезы Кеплера математиком Томасом Хейлзом (Thomas Hales) из Питтсбургского университета в США. Как считают специалисты, это демонстрирует широкие возможности компьютеров для проведения трудоемких вычислительных доказательств, позволяя человеку сконцентрироваться на концептуальных сторонах проверки, ..
2014-08-14 1657 0 Научные открытия
0
ГМО: ученый опроверг выводы скандального исследования
Сотрудник Института проблем передачи информации РАН биоинформатик Александр Панчин опроверг выводы скандального исследования французских ученых об онкогенном влиянии генномодифицированной кукурузы. Его статьяопубликована в том же журнале Food and Chemical Toxicology, где появилась и оригинальная работа группы Сералини. В статье Панчин показывает, что все выводы о повышенной ..
2012-11-12 1532 0 Научные открытия
0
Ученый из МГУ помог раскрыть загадку дыхания кишечной палочки
Международная группа ученых при участии исследователя из МГУ имени М.В. Ломоносова выяснила, с помощью какого фермента кишечной палочке удается дышать. Исследование опубликовано в журнале Scientific Reports.Энергия для жизнедеятельности любого организма поступает с пищей и генерируется при помощи окислительно-восстановительных процессов. Пища ..
2016-04-26 1261 0 Научные открытия
0
Вероятно, тёмной материи почти нет в окрестностях Солнца
Крупнейший из реализованных на сегодня проектов по поиску тёмной материи в ближайших окрестностях Солнечной системы не принёс результата: исследователям из Чили не удалось выявить никаких следов тёмной материи на расстоянии до 13 тыс. световых лет от Земли. Если она и есть в Млечном Пути, то форма ..
2012-04-22 1473 0 Научные открытия
0
Физики запутали частицы из настоящего и прошлого
Физики из Еврейского университета в Иерусалиме получили квантово запутанную пару из двух фотонов. При этом одного из фотонов к моменту запутывания уже не существовало. Краткое описание опыта приводит Science Now, а статья ученых появилась в журнале Physical Review Letters. Препринт ..
2013-05-24 1777 0 Научные открытия
0
Физики настоящего рассказали про физику будущего
В пресс-центре МИА «Россия сегодня» прошла встреча школьников старших классов с физиками из НИЯУ МИФИ. В формате ток-шоу ученые рассказали будущим студентам про нейтрино, темную материю и черные дыры, а также о том, что нужно делать, чтобы попасть на Большой адронный ..
2015-04-26 6429 0 Научные открытия
2
Учёные впервые расшифровали произвольные слова в мозге
Новый эксперимент приближает время, когда парализованные люди смогут полноценно общаться при помощи декодируемой мысленной речи. Возможно, развиваемый метод также пригодится для налаживания связи с пациентами, находящимися в коме или состоянии минимального сознания. Пока, правда, технология ..
2012-02-2 1607 0 Научные открытия
0
Две новости, как претенденты на сенсацию мирового уровня
Во-первых, американская компания Lockheed Martin заявила о том, что она очень близка к созданию компактного термоядерного реактора промышленной мощности, и что в течение года она готова к производству опытного образца, в течение пяти лет к производству полноценного прототипа, а в течение десяти лет выйти на промышленное производства ..
2014-10-17 1790 0 Научные открытия
0
Учёные совершают прорыв в расшифровке геномов человека
В 2001-ом году «Human Genome Project» и «Celera Genomics» объявили, что после 10-ти летней работы они завершили проект последовательности генома человека, бюджет которого составил примерно $ 400 миллионов. Сегодня же, всего за пару недель секвенирование генома человека может ..
2012-08-13 1970 0 Научные открытия
0
«Горячие» трансформации графена и углеродных нанотрубок
  Графен - перспективный материал высоких технологий 21 века (Нобелевская премия, 2010 г.) - целенаправленно трансформируется под действием молекулярной «горячей резки». Проведенное исследование выявило уникальные процессы на поверхности графенового слоя углерода под действием нагретых микроволновым излучением наночастиц металлов. ..
2014-11-29 3466 0 Научные открытия
0