A világ legfényesebb röntgenforrását az Egyesült Államokban mutatják be
A Livermore National Laboratory tudósai egy nagy teljesítményű lézer ultrakönnyű fémhabbal kombinálásával hozták létre a világ legfényesebb röntgensugárforrását. Ez a forrás kétszer olyan fényes, mint a korábbi hasonló, keményfém alapú források. A munka a Physical Review E (PRE) folyóiratban jelent meg.
A generált röntgenforrás a fogászati röntgenhez hasonlóan működik: a lézersugár „találkozik” az ezüsttel, így nagy energiájú röntgensugárzást kibocsátó plazma jön létre. Az ezüst fémként való megválasztása fontos szerepet játszik: atomjainak magas töltésszáma miatt több mint 20 ezer elektronvolt energiájú röntgensugárzást tesz lehetővé.
A kutatók ezüsthabot használtak, amely körülbelül 1/1000-ed a tömör fém sűrűségének, de csak kissé sűrűbb a levegőnél. Az anyag úgy készül, hogy az ezüst nanohuzalokat oldatban fagyasztják, majd szárítással eltávolítják a folyadékot.
„A hab szerkezete lehetővé teszi, hogy a lézer nagy mennyiségű anyagot melegítsen, és a melegítés sokkal gyorsabban megy végbe, mint a szilárd fémeknél – mindössze néhány másodperc alatt” – magyarázza Jeff Colvin, a Lawrence Livermore National Laboratory 1,5 nanoszekundumának tudósa.
Kísérletek kimutatták, hogy a forró fémplazma, amelyet a hab melegítéskor átalakít, mindig messze van a termikus egyensúlytól – ez a helyzet a szabványos hőátadási modellek módosítását igényli.
„Ezek az eredmények arra kényszerítettek bennünket, hogy újragondoljuk a fémplazmában a hőátadás elméletét” – mondta Colvin.
Az új röntgenforrás eszközt biztosíthat összetett struktúrák, például szupersűrű anyag fúziós kísérletekben történő megjelenítéséhez és elemzéséhez, és megnyithatja az utat a nagy energiájú fizika új fejleményei előtt.