Лазерни лъчи, комбинирани с метална пяна, създават най-ярките рентгенови лъчи

Jan 21, 2025 Остави съобщение

Според Phys.org на 15-ти, учени от Националната лаборатория на Лорънс Ливърмор (LLNL) успешно са комбинирали високомощни лазери от National Ignition Facility (NIF) с ултралека метална пяна, за да създадат най-ярките рентгенови лъчи досега. Тези ултра-ярки, високоенергийни рентгенови лъчи играят решаваща роля в различни изследователски области, включително изобразяване на ултра-плътни материали, като плазма, генерирана при синтез с инерционно задържане. Свързаната изследователска статия е публикувана в последния брой на Physical Review E.

Екипът обясни процеса на създаване на тези рентгенови лъчи: лазерни лъчи с висока мощност удрят сребърни атоми, възбуждайки плазмата, която след това произвежда рентгенови лъчи. Колкото по-висок е атомният номер на металния атом, толкова по-висока е енергията на получените рентгенови лъчи.

За да генерира рентгенови лъчи с енергии над 20, 000 електронни волта, екипът избра сребро за експеримента. Тъй като структурата на пяната на метала е от съществено значение за производството на високоенергийни рентгенови лъчи, те използваха форми и сребърни нанопроводници, за да създадат цилиндрична мишена с диаметър 4 mm и височина 4 mm.

Екипът първо замрази нанопроводите, окачени в разтвора на формата, след това използва свръхкритично сушене за отстраняване на разтвора, оставяйки след себе си пореста сребърна пяна с ниска плътност. Тази структура на пяната има плътност само една хилядна плътност на твърдото сребро.

Тази структура от пяна има няколко предимства: лазерът от NIF може да загрее по-голям обем от материал от пяна и скоростта на разпространение на топлината е много по-бърза от скоростта на предаване в твърди частици. Целият цилиндър от сребърна пяна се нагрява от лазерния лъч за около една милиардна от секундата, което води до най-ярките рентгенови лъчи, създавани някога.

В допълнение към създаването на рентгеновия източник, екипът проведе и задълбочени изследвания на различни материали от пяна, за да идентифицира кой може да осигури най-високата енергия. Те също използваха нова техника за анализ на данни, за да разберат физичните свойства на генерираната плазма.

Изпрати запитване

whatsapp

skype

Имейл

Запитване