【緊湊型X射線源可能超越加速器】

江南布衣

【緊湊型X射線源可能超越加速器】

 

 

激光的大力士在行動

小巧源高品質X射線脈衝已推出的一個國際小組的研究人員。

 

該組織宣稱，源-這是包含在一個真空室約1米3 -產生強烈和高度一致的X射線脈衝，其競爭對手的生產的“擺動”電子大和極其昂貴的粒子加速器設施。

 

源是由佐勒菲卡爾 Najmudin和他的同事在英國倫敦帝國學院的研究人員一起在密歇根大學，研究所高級 Técnico在里斯本和巴黎高等理工學院帕萊索在法國。

 

該設備產生的X射線使用“等離子體尾波場”效應，即強激光脈衝發射到創建等離子氣體。

 

隨著脈衝穿過氣體，其電場分離電子從原子。

 

這將創建一個非常大的電場中清醒過來的脈衝，從而加速電子。

 

作為喚醒倒塌，電子被“擺動”猛烈，導致它們輻射 X射線。

 

 

廣泛的能量分佈

該小組提出的等離子體在密歇根大學使用大力神 - 一個 petawatt激光，創造了一些最強烈的激光脈衝永遠。

 

被解僱的脈衝射流成氦氣和X -射線是建立在一個體積約 1微米，傳播方向的激光脈衝。

 

他們出產的一種有廣泛的能量分佈，並有平均約 10千電子伏的能量與一些為 100千電子伏的能量。

 

據球隊的X射線源是1000倍，亮度比以往的計劃產生 X射線的“等離子 wigglers”。

 

該小組評估質量的X射線脈衝通過使用他們的數字顯微圖像測試模式。

 

他們的結論是脈衝有很大程度的空間相干性 - 這使得它們非常適合於研究結構性能的材料在納米尺度。

 

此外，脈衝只持續幾飛秒，這意味著它們可以被用來研究過程，如原子和分子間的相互作用發生在很短的時間跨度。

 

我們認為我們這樣一個系統可以有很多用途，說：Najmudin　例如，它最終可能會大大增加醫療成像系統分辨率使用高能量X射線。

 

 

大型激光所需

然而，這項技術有一個重要的缺點，此刻 - 它需要一個非常強大的，比較大的激光工作。

 

雖然大力神激光小於加速器設施，但它仍然佔據幾個房間在密歇根大學。

 

高功率激光器是目前比較難於使用，價格昂貴，這意味著我們還沒有在一個階段，我們可以作出一個便宜的新的X射線系統廣泛使用，承認 Najmudin。 然而，激光技術發展日新月異，因此我們感到樂觀的是在數年內將有可靠的和易於使用的X射線源可用，利用我們的發現。

 

這項工作是描述 自然物理學 分類號：1038/NPHYS1789。

 

 

關於作者

麥約翰斯頓 是編輯， physicsworld.com

 

引用：http://physicsworld.com/cws/article/news/44138