قوی‌ترین لیزر اشعه ایکس جهان ساخته شد

[مسافر007]

دانشمندان لابراتور ملی شتاب‌دهنده SLAC در تلاش برای تولید ابزاری جهت کنکاش دنیای نانو، موفق به تولید پالس‌های لیزری با شدت بالاتر در باند باریک‌تری از طول امواج اشعه ایکس شدند.

به گزارش ایسنا، این موفقیت محققان را قادر به انجام آزمایشاتی می‌کند که تاکنون قابل اجرا نبوده‌اند.

در فرایندی موسوم به خود کاشتن (self-seeding)، الماس پرتو لیزر را به منظور ایجاد یک رنگ منفرد اشعه ایکس فیلتر می‌کند که در ادامه تقویت می‌شود.

این پیشرفت به محققان کمک می‌کند که در مطالعه و تغییر ماده در سطح اتمی کنترل بیشتری داشته باشند. این موفقیت همچنین تصاویر دقیق‌تری از مواد، مولکول‌ها و واکنش‌های شیمیایی ارائه خواهد داد.

به گفته جری هستینگز یکی از نویسندگان این مقاله، هر چه کنترل بر فرایندها بیشتر باشد، جزئیات کوچک‌تری قابل مشاهده خواهد بود.

به ادعای این محقق، Self-seeding پتانسیل لازم برای تولید پالس‌های اشعه ایکس با تراکم فوق‌العاده بالاتری را در مقایسه با عملکرد کنونی در حال انجام در لابراتوار شتاب‌دهنده دارد.

تراکم افزایش یافته در هر پالس می‌تواند در مطالعه مواد پیچیده برای پاسخ به پرسش‌هایی در خصوص موادی همچون ابررساناهای با دمای بالا یا حالت‌های الکترونی ظریف در عایق‌های توپولوژیک به کار رود.

این مرکز تحقیقاتی، پرتو لیزر را با شتاب‌دادن خوشه‌های الکترون به سرعتی تقریباً معادل سرعت نور و قرار دادن آن‌ها بر روی یک مسیر زیگزاگی توسط تعدادی آهن‌ربا صورت داد. این امر الکترون را وادار به ارسال اشعات ایکس می‌کند که در پالس‌های نوری که یک میلیارد برابر از سابق درخشان‌تر هستند تجمع می‌کنند و به اندازه کافی برای اسکن نمونه‌‌ها در یک کادریلیونم ثانیه سریع هستند.

بدون انجام این فرایند (self-seeding) این پالس‌های لیزری اشعه‌های ایکس دارای طیفی از طول موج‌ها در یک الگوی غیرقابل پیش‌بینی هستند که تمامی آن‌ها در آزمایشات مورد استفاده نیستند.

تاکنون خلق یک باند طول موج باریک‌تر به معنای کاهش طول موج‌های ناخواسته بود. به منظور خلق یک طول موج دقیق اشعه ایکس دانشمندان، اسلایسی از بلور الماس را پایین‌تر از دسته ۱۳۰ متری آهن‌رباها که در آن‌جا اشعات ایکس تولید می‌شوند، نصب کردند.

تولید طول موج‌های باریک‌تر فقط بخشی از قضیه است و پالس‌های حاصل هنگام پایان یافتن فرایند بهینه سازی سیستم و افزودن نوسانگرها می‌توانند تا ۱۰ برابر شدت بیشتری تولید کنند.


علم پرس