Физики предложили схему компактного рентгеновского лазера

Ускоритель в SLAC. Так сейчас выглядят рентгеновские лазеры. Фото с сайта организации

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 давления 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 для 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.

Обсудить
Наука и техника
 — 
00:02 26 февраля 2017
После большевистской попытки захвата власти 3-4 июля 1917 года в Петрограде

«События в столице застали Ильича врасплох»

Как Сталин, Ленин и Троцкий провели «жаркий» июль 1917 года
Больно, но полезно
Китай готовится к реформе госкорпораций, чреватой социальным взрывом
Displaced people from the minority Yazidi sect, fleeing violence from forces loyal to the Islamic State in Sinjar town, walk towards the Syrian border, on the outskirts of Sinjar mountain, near the Syrian border town of Elierbeh of Al-Hasakah Governorate August 11, 2014. Islamic State militants have killed at least 500 members of Iraq's Yazidi ethnic minority during their offensive in the north, Iraq's human rights minister told Reuters on Sunday. The Islamic State, which has declared a caliphate in parts of Iraq and Syria, has prompted tens of thousands of Yazidis and Christians to flee for their lives during their push to within a 30-minute drive of the Kurdish regional capital Arbil. Picture taken August 11, 2014. REUTERS/Rodi Said (IRAQ - Tags: POLITICS CIVIL UNREST TPX IMAGES OF THE DAY) FOR BEST QUALITY IMAGE ALSO SEE: GM1EA8M1B4V01Дважды отверженные
Почему от женщин, вырвавшихся из плена боевиков, отворачивается общество
FILE - In this Saturday, June 4, 2011 file photo made by Associated Press photographer Anja Niedringhaus, injured U.S.Marine Cpl. Burness Britt reacts after being lifted onto a medevac helicopter from the U.S. Army's Task Force Lift "Dust Off," Charlie Company 1-214 Aviation Regiment. Location:
Sangin, AfghanistanПадение Сангинграда
Десятилетнее сражение за столицу наркоторговли завершилось победой «Талибана»
Demonstrators take part in a protest aimed at showing London's solidarity with the European Union following the recent EU referendum, inTrafalgar Square, central London, Britain June 28, 2016. REUTERS/Dylan Martinez TPX IMAGES OF THE DAYСпасет ли уход Меркель Европу?
Свое 60-летие Европейский союз встречает в состоянии экзистенциального кризиса
Красный — новый черный
Зачем люди скупают допотопные компьютеры и свитеры Apple
Man and woman eating from a pot and a pail on a street corner, 1940-1944Разборки в гетто
Страх, ужас и безысходность на снимках лодзинского фотографа
Замороженная стволовая клетка человека Внутренние бомбы
Как клеточный суицид помогает против рака и старости
Невспаханная «Нива»
12 модификаций легендарного внедорожника, о которых вы не знали
Тает лед
Как Ferrari и Феттель воскресили интригу в Формуле-1
Они из будущего
Объясняем, почему «Мерседесы» выглядят так, как выглядят, и какими они станут
Место рождения
Как выглядят самые крупные и самые необычные автозаводы мира
Талант расправил плечи
Лучшие архитектурные проекты 2017 года: от города в пустыне до термальных ванн
Адская машина
Ученые и урбанисты придумали, что делать с заполонившими города автомобилями
«Если у тебя нет любовника, квартире взяться неоткуда»
Исповедь россиянки, ставшей ипотечницей в 20 лет
Тариф «Хватит»
За услуги ЖКХ можно платить в разы меньше