Οι ερευνητές δείχνουν πώς να αυξήσουν τη φωτεινότητα του λέιζερ ακτίνων Χ και τη δύναμη χρησιμοποιώντας ένα κρυστάλλινο καθρέφτη διαμαντιών κοιλότητας
Μια ομάδα ερευνητών από το Εθνικό Εργαστήριο επιταχυντών SLAC και το Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνιας, Berkeley, έχει επιδείξει έναν νέο τρόπο αύξησης της φωτεινότητας και της δύναμης των λέιζερ ακτίνων Χ. Η τεχνική, η οποία χρησιμοποιεί μια κρυσταλλική κοιλότητα και καθρέφτες διαμαντιών, θα μπορούσε να οδηγήσει στην ανάπτυξη ισχυρότερων λέιζερ ακτίνων Χ για διάφορες εφαρμογές, συμπεριλαμβανομένης της απεικόνισης, της επιστήμης των υλικών και της ιατρικής έρευνας.
Τα λέιζερ ακτίνων Χ είναι ισχυρές πηγές ακτίνων Χ, οι οποίες είναι ένας τύπος ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας με πολύ μικρό μήκος κύματος. Αυτό τους επιτρέπει να χρησιμοποιηθούν για την απεικόνιση αντικειμένων σε πολύ υψηλή ανάλυση, καθιστώντας τα πολύτιμα εργαλεία για μια ποικιλία επιστημονικών και ιατρικών εφαρμογών. Ωστόσο, τα λέιζερ ακτίνων Χ είναι συνήθως πολύ μεγάλα και δαπανηρά για την κατασκευή και χρειάζονται μεγάλη δύναμη για λειτουργία.
Η νέα τεχνική που αναπτύχθηκε από τους ερευνητές της SLAC και του Berkeley θα μπορούσε να βοηθήσει στην αντιμετώπιση ορισμένων από αυτές τις προκλήσεις. Η κρυσταλλική κοιλότητα είναι κατασκευασμένη από ένα υλικό που αντικατοπτρίζει πολύ καλά τις ακτίνες Χ και διαμορφώνεται με τέτοιο τρόπο ώστε να ενισχύει τη δέσμη ακτίνων Χ. Οι καθρέφτες διαμαντιών είναι επίσης πολύ αποτελεσματικοί στην αντανάκλαση των ακτίνων Χ και μπορούν να αντέξουν τα υψηλά επίπεδα ισχύος που απαιτούνται για λέιζερ ακτίνων Χ.
Στα πειράματά τους, οι ερευνητές ήταν σε θέση να αυξήσουν τη φωτεινότητα του λέιζερ ακτίνων Χ κατά συντελεστή 100 και ήταν σε θέση να αυξήσουν την ισχύς κατά 10. Αυτό αντιπροσωπεύει σημαντική βελτίωση στην απόδοση των ακτίνων Χ λέιζερ και θα μπορούσε να ανοίξει νέες δυνατότητες για τη χρήση τους σε μια ποικιλία εφαρμογών.
Οι ερευνητές λένε ότι η τεχνική τους είναι σχετικά απλή στην εφαρμογή και θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί για τη βελτίωση της απόδοσης των υφιστάμενων λέιζερ ακτίνων Χ. Εργάζονται επίσης για την ανάπτυξη νέων σχεδίων λέιζερ ακτίνων Χ που θα μπορούσαν να επωφεληθούν από την τεχνική τους.
Το έργο είναι ένα σημαντικό βήμα προς τα εμπρός στην ανάπτυξη πιο ισχυρών λέιζερ ακτίνων Χ και θα μπορούσε να οδηγήσει σε μια ποικιλία νέων εφαρμογών για αυτή τη σημαντική τεχνολογία.
Οφέλη από τη χρήση κρυσταλλικής κοιλότητας και καθρέφτη διαμαντιών για την αύξηση της φωτεινότητας και της ισχύος ακτίνων Χ και της ισχύος
Η χρήση μιας κρυσταλλικής κοιλότητας και των καθρέφτη διαμαντιών για την αύξηση της φωτεινότητας του λέιζερ ακτίνων Χ και της ισχύος προσφέρει πολλά οφέλη, όπως:
* Αυξημένη φωτεινότητα: Η κρυσταλλική κοιλότητα ενισχύει τη δέσμη ακτίνων Χ, με αποτέλεσμα μια φωτεινότερη έξοδο. Αυτό μπορεί να είναι επωφελές για εφαρμογές όπως η απεικόνιση και η επιστήμη των υλικών, όπου απαιτείται υψηλό επίπεδο λεπτομέρειας.
* Αυξημένη ισχύς: Οι καθρέφτες διαμαντιών είναι πολύ αποτελεσματικοί στην αντικατάσταση των ακτίνων Χ και μπορούν να αντέξουν τα υψηλά επίπεδα ισχύος που απαιτούνται για λέιζερ ακτίνων Χ. Αυτό επιτρέπει πιο ισχυρά λέιζερ ακτίνων Χ, τα οποία μπορούν να χρησιμοποιηθούν για μια ποικιλία εφαρμογών, συμπεριλαμβανομένων των ιατρικών ερευνών και των βιομηχανικών διεργασιών.
* Μειωμένο μέγεθος και κόστος: Η χρήση μιας κρυσταλλικής κοιλότητας και των καθρέφτη διαμαντιών μπορεί να βοηθήσει στη μείωση του μεγέθους και του κόστους των λέιζερ ακτίνων Χ. Αυτό τους καθιστά πιο προσιτό σε ένα ευρύτερο φάσμα χρηστών και εφαρμογών.
Τα οφέλη από τη χρήση μιας κρυσταλλικής κοιλότητας και των καθρέφτη διαμαντιών για την αύξηση της φωτεινότητας και της ισχύος των ακτίνων Χ, καθιστούν αυτή την τεχνική μια πολλά υποσχόμενη προσέγγιση για την ανάπτυξη ισχυρότερων και ευέλικτων λέιζερ ακτίνων Χ.
