Источник синхротронного излучения уместили на столе

Источник синхротронного излучения уместили на столе

Группа американских физиков и инженеров сконструировала компактный источник синхротронного излучения. Устройство способно выдавать пучок квантов с энергиями до одного мегаэллектронвольта и может разместиться на столе. Подробности со ссылкой на статью в журнале Nature photonics приводит пресс-служба университета Небраски-Линкольн.

Рентгеновское излучение в новом приборе возникает при взаимодействии лазерного импульса со струей газа. Лазер с мощностью (в импульсном режиме) в 100 тераэлектронвольт давал импульс, который ионизировал газ и выбивал из образовавшейся плазмы электроны. На этом этапе установка работает как лазерный ускоритель, а затем пучок частиц попадает под еще один луч, полученный тем же лазером.

При взаимодействии электронов (выбитых из атомов и ускоренных первым лучом) с лазерным излучением наблюдался обратный эффект Комптона: кванты света отражались от электронов и получали при этом часть их энергии. Электроны тормозились, а свет с длиной волны в 800 нанометров (фактически это было ближнее инфракрасное излучение) превращался в рентгеновское излучение. Варьируя параметры лазерных импульсов, физики могли контролировать частоту своего устройства: рентгеновские кванты на выходе имели энергию от 70 килоэлектронвольт до одного мегаэлектронвольта.

Слабым местом всей системы является необходимость использовать сверхмощный импульсный лазер. Ученые использовали установку Diocles, которая, как утверждается на сайте университета, на сегодня занимает одно из первых мест в рейтинге импульсных лазеров США. Для работы этого лазера требуется несколько помещений с особо чистым воздухом (рассеянное на пыли излучение могло бы повредить и сам прибор, и окружающее оборудование), поэтому вместе с лазером новый рентгеновский источник уже нельзя назвать «настольным».

В то же время даже вместе с лазером установка значительно меньше импульсного рентгеновского источника в Ливерморской национальной лаборатории, который использует синхротронное излучение. При этом новый источник дает в каждом импульсе в десять раз больше фотонов, а импульсы при этом в сто раз короче: итоговая увеличение яркости достигает тысячи раз. Короткие и яркие импульсы, как считают исследователи, найдет применение в исследованиях механизма химических реакций, где отдельные рентгеновские вспышки позволяют увидеть молекулы непосредственно в момент взаимодействия друг с другом.

Рентгеновские импульсы с высокой монохроматичностью (то есть с частицами примерно одинаковой энергии) находят применение в самых разных отраслях. В медицине их предлагается использовать для обнаружения раковых опухолей на ранних этапах, в биохимии для рентгеноструктурного анализа, а археологи и палеонтологи просвечивают синхротронным излучением различные находки, которые слишком ценны для вскрытия, но не просвечиваются обычными рентгеновскими аппаратами. Кроме того, с помощью синхротронного излучения удавалось даже определять причину потемнения красок на старых картинах и фресках.

Источник: lenta.ru

Комментарии пользователей:
Написал: stegko,
2013-11-25 в 17:23
0
...добовьте поперечное э/м поле - удивлению не будет предела...
ответить ›


А Вы что думаете?

Вы можете оставлять комментарии анонимно, или войти на сайт через open ID и использовать любой из ваших существующих аккаунтов (Mail.ru, Вконтакте и т.д.).
Ваше имя:
Контрольное число:
Отправка..
Комментарий:
Похожие новости:
Супергенератор Ника — импульс для научной революции
Российские ученые создали генератор, мощность которого сопоставима с таковой ядерного реактора. Об этом заявил вице-президент академии наук академик Геннадий Месяц.Как он сообщил, аппарат может стать импульсом для новой научно-технической революции с применением в самых разных отраслях, ..
2012-04-4 2613 0 Технология
0
Нанотехнологии: итоги пятилетки
Итоги развития нанотехнологий за последние пять лет подвели на круглом столе эксперты, ведущие ученые и представители промышленных предприятий страны. Также они обсудили перспективы развития направления на следующие восемь лет.Источник: newstube.ru ..
2012-03-7 2415 0 Технология
0
Военные предложили инновационные солнечные панели
Военные исследователи Редстонского арсенала армии США заявили о существенном прорыве в производстве солнечной энергетики. Им удалось создать фотогальваническую солнечную панель, которая меньше, надёжнее и при этом дешевле по сравнению с аналогичными решениями на рынке. Большинство современных панелей используют конструкцию из чистого ..
2015-07-12 3478 0 Технология
1
Ученые научились управлять памятью при помощи излучения
Физики из Франции и Германии изучили тепловую память и возможность управления ею при помощи излучения. Результаты своих исследований ученые опубликовали в журнале Physical Review Letters. В качестве физической реализации тепловой памяти ученые предложили использовать пару небольших тонких ..
2014-08-18 1434 0 Технология
0
Физики уместили 10 бит в одном фотоне
Физики из нидерландского Университета Твента побили рекорд записи информации в одиночных фотонах, поместив в единичный квант света свыше 10 бит данных. Новый результат, по словам авторов, позволит значительно улучшить существующие методики квантовой криптографии — в современных устройствах фотон ..
2016-09-28 18453 0 Технология
0
3D-принтеры научили печатать углеволокном
Американская компания Mark Forged представила 3D-принтер, способный печатать объекты из углеродного волокна — прочного и легкого материала, который используется, в частности, в авиастроении. Об этом пишет Popular Mechanics. Принтер получил название Mark One. Разработчики утверждают, что созданные с его помощью ..
2014-01-31 2918 0 Технология
0
Российские физики впервые смешали свет на искусственном атоме
Группа ученых, в которую входят исследователи из МФТИ, впервые продемонстрировала эффект классического и квантового смешивания света на одиночном сверхпроводниковом кубите, выполняющем роль искусственного атома. Статья опубликована в Nature Communications.«Искусственный атом» — система, во многом похожая на обычный атом (поскольку обе эти системы ..
2017-11-19 6425 0 Технология
0
Терагерцовыми лазерами научились управлять с помощью графена
Группа физиков из Университета Манчестера в соавторстве с Нобелевским лауреатом Константином Новосёловым научилась с помощью графена изменять характеристики испускаемого излучения терагерцового лазера. Это стало возможным благодаря особым свойствам двумерного материала — возможности легко изменять его электронную структуру. ..
2016-01-15 1652 0 Технология
0
В астронавтов будут вживлять нанороботов-медиков
Уже через 5-10 лет в теле каждого астронавта будут жить нанороботы-медики размером в несколько нанометров, которые будут оберегать своего носителя от негативных последствий пребывания человека в космосе. Например, защищать астронавта от космического излучения, вызывающего аномальный рост позвоночника ..
2013-01-11 1548 0 Технология
0
Быстрый радиоимпульс в космосе впервые наблюдали в режиме реального времени
Международный коллектив астрономов сообщил о первом наблюдении Быстрого радиоимпульса в режиме реального времени. Результаты своих исследований авторы опубликовали в Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, а кратко с ними можно ознакомиться на сайте New Scientist. Импульсы от объекта FRB 140514 наблюдались ..
2015-01-20 2536 0 Технология
0
Терагерцевую линзу из метаматериалов напечатали на 3D-принтере
Американские ученые создали линзу для электромагнитных волн терагерцевой частоты с помощью 3D-печати из метаматериалов. О своей разработке они сообщают в журнале Advanced Optical Materials.Сотрудники Северо-западного университета в Эванстоне, штат Иллинойс, с коллегами из Государственного университета Оклахомы применили в работе микростереолитографию из светоотверждаемого полимера. С ее помощью ..
2016-05-01 1446 0 Технология
0
Ученые ТГУ создали браслет, который безболезненно вводит инсулин
Специалисты из Томского государственного университета разработали новый способ введения пациенту инсулина через специальный браслет. Ученых, создавших технологию, наградили золотой медалью на 64-м Всемирном Салоне инноваций «Брюссель — Иннова/Эврика — 2015». Новый метод ..
2015-12-02 1868 0 Технология
0
Большой взрыв предложили использовать для шифрования данных
Физики из США предложили использовать реликтовое излучение (остаточное излучение от Большого взрыва) для изготовления ключей шифрования. Свои идеи они изложили в журнале препринтов arXiv, а коротко о них сообщает New Scientist.Взломоустойчивость многих способов шифрования зависит от генерирования длинных случайных чисел, выступающих ..
2016-01-21 1398 0 Технология
0
В России создано защищающее от радиации покрытие стекла
Специалисты обнинского научно-производственного предприятия "Технология" разработали металлооптическое нанопокрытие для стекла кабин боевых самолетов, способное защитить летчика от радиации и интенсивного солнечного излучения при полете на большой высоте. Об этом, как сообщает "Интерфакс", заявил директор научно-производственного комплекса "Стекло" ..
2012-04-12 2493 0 Технология
2
Американцы научились читать закрытые книги
Исследователи из Массачусетского технологического института разработали специальную камеру, которая позволяет считывать текст и изображения, напечатанные на страницах закрытых книг. Результаты работы ученых опубликованы в Nature Communications, а краткое изложение работы приводится в сообщении института. Пока камера ..
2016-09-13 13066 0 Технология
0