Oamenii de știință îmblânzesc grinzile de electroni și folosesc lasere cu gogoși pentru a produce fascicule de raze X mai luminoase

Apr 27, 2020

Lăsaţi un mesaj

Pentru a îmbunătăți calitatea fasciculului de electroni, încălzitorul cu laser s-a legănat înainte și înapoi de-a lungul traseului razei laser cu infraroșu. Scobind grinda, echipa a constatat că ar putea produce grinzi de calitate superioară și mai stabile.


1587952477088037161


Noi cercetări arată că atunci când un fascicul de electroni este amplificat în mijlocul unui fascicul laser inelar, fasciculul de electroni poate fi înfășurat cu o calitate superioară și poate produce un fascicul de raze X mai luminos.


Un grup de oameni de știință a propus o modalitate de a îmbunătăți fasciculul de electroni și de a produce un fascicul de raze X mai luminos: puneți un inel pe el. Echipa a inclus cercetători din cadrul Laboratorului Național de Accelerare SLAC al Departamentului Energiei și Universitatea Stanford și și-a publicat concluziile în Physics Review Letter la începutul acestei luni.


Pe sursa de lumină coerentă a acceleratorului liniar (LCLS) SLAC&# și pe alte lasere de electroni fără raze X, oamenii de știință comprimă și accelerează fasciculul de electroni până la viteza luminii, apoi le leagă înainte și înapoi printr-o serie de magneți pentru a genera raze X. Aceste raze X sunt apoi utilizate pentru a studia probe biologice, chimice și materiale, permițând oamenilor de știință să creeze imagini de înaltă rezoluție a modului în care se mișcă structurile lor moleculare.


Cercetătorii au descoperit că atunci când aceste fascicule de electroni sunt lungi și netede (cum ar fi fotbalul american), acestea sunt cele mai stabile, pot produce raze X mai luminoase cu lungimi de undă mai uniforme și pot oferi imagini cu rezoluție mai mare. Dar, pentru că omul de știință SLAC și cercetătorul principal Sergio Carbajo spune că, deoarece electronii se resping reciproc atunci când sunt creați în vid, fasciculul va deveni în cele din urmă mai scurt și imprevizibil, cum ar fi&"deflate GG"; Fotbalul este acoperit de vârfuri."


GG quot; Expansiunea fotbalului"


Pentru a rezolva această problemă, oamenii de știință au folosit un dispozitiv numit încălzitor cu laser, o tehnologie care a fost cercetată pe termen lung de co-autorii Huang Zhirong Huang și Daniel Ratner în SLAC. Încălzitorul cu laser scutură fasciculul de electroni înainte și înapoi de-a lungul traseului razei laser cu infraroșu, permițând oamenilor de știință să creeze fascicule mai lungi și mai bine formate. Carbajo a spus că acest proces injectează energie în fascicul,&"; introduce un anumit haos cât mai devreme posibil, pentru a preveni ca linia de producție să se dezvolte în continuare."


El a spus:" Ideea noastră este că, dacă nu facem nimic pentru a umfla și a netezi vârfurile fotbalului, și apoi îl trimitem la acceleratorul liniar, imperfecțiunile vor fi amplificate și calitatea fasciculului se va deteriora," El spune." Cu toate acestea, dacă' încălzim' electronului și schimbăm distribuția energiei la început, îi putem personaliza forma pentru a-și îmbunătăți masa atunci când ajunge la capătul acceleratorului."


GG quot; Donut Laser"


În acest nou studiu, echipa de cercetare a îmbunătățit dispozitivul prin scobirea fasciculului laser într-un laser&în formă de inel;" Această nouă tehnologie de modelare a electronilor poate îmbunătăți denivelările și produce un fascicul mai stabil, deoarece va scutura electronii diferit în funcție de cât de aproape sunt electronii de centrul inelului. Rezultatul final este un fotbal perfect format, potrivit pentru a zbura în orice Super Bowl subatomic.


GG quot; Această tehnologie îmbunătățește calitatea generală a fasciculului de electroni," Spuse Carbajo." Oferă un control precis al formei fasciculului de electroni, deci are o semnificație revoluționară în amplificarea performanței instrumentelor științifice care se bazează pe fasciculul de electroni (cum ar fi inelele de stocare, acceleratorii liniari și sursele de lumină).