Создан настольный рентгеновский лазер

На протяжении полувека ученые пытались создать компактный и недорогой рентгеновский лазер, способный, в частности, делать снимки со сверхвысоким разрешением. Подобный прибор позволил бы заглянуть внутрь живой клетки или изучать химические реакции на наноуровне.

К сожалению, большинство современных синхротронов, производящих требуемое ученым рентгеновское излучение, потребляют огромное количество электроэнергии. Кроме того, они отличаются огромными размерами, зачастую сравнимыми с футбольным стадионом. Естественно, это затрудняет их широкое применение.

Благодаря использованию ИК-лазера новая рентгенустановка имеет небольшие габариты и низкое энергопотребление

Чтобы уйти от необходимости использования мощного источника энергии, международная команда исследователей под руководством Университета Колорадо Боулдер создал настольное устройство, которое использует более 5000 низкоэнергетических фотонов в средней инфракрасной области спектра. Эти фотоны могут генерировать высокоэнергетический рентгеновский фотон, позволяя фиксировать самые быстрые процессы, включая движение электронов.

Под воздействием инфракрасных лазерных импульсов атомы благородных газов теряют электроны, которые ускоряются в инфракрасном свете, и возвращаются к атомам. Кинетическая энергия в результате этого процесса превращается в рентгеновское излучение. Таким образом, часть излучения инфракрасного лазера становится рентгеновским.

Настольный прибор дает яркий направленный луч рентгеновского излучения с длиной волны в 1000 раз меньше, чем видимый свет. Это позволяет лучу проникать в различные материалы и изучать их на наноуровне, недоступном для других аппаратов такого размера и стоимости. Новая технология наверняка пригодится в многочисленных исследованиях по разработке и оптимизации нового поколения электроники, устройств хранения информации и энергии, технологий медицинской диагностики.