Рентгеновский лазер на столе

02.07.2012

Американские физики создали первый в мире настольный рентгеновский лазер. Данная разработка открывает огромные возможности для прогресса во многих областях, включая медицину, биологию и нанотехнологии.
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.

Чтобы уйти от необходимости использования мощного источника энергии, международная команда исследователей под руководством Университета Колорадо Боулдер создалf 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.

<< Назад: Google представил собственный планшет 02.07.2012

>> Вперед: Музыкальная эволюция с помощью компьютера 01.07.2012

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Новый взляд на магнитное поле Земли 31.10.2025

Магнитное поле Земли долгое время считалось относительно стабильной структурой с предсказуемой полярностью. Однако последние исследования японских ученых показывают, что электрическая организация магнитосферы гораздо сложнее и динамичнее, чем предполагалось ранее. Команда исследователей из Киотского, Нагояского и Кюсюского университетов обнаружила, что заряженные области магнитосферы обладают противоположной полярностью по сравнению с традиционными представлениями. Так, утренняя сторона магнитного щита имеет отрицательный заряд, тогда как вечерняя - положительный, вопреки прежним теориям. Юсуке Эбихара из Киотского университета отмечает, что "электрическая сила и распределение зарядов являются следствием, а не причиной движения плазмы". Исследователи пришли к этим выводам с помощью масштабного магнитогидродинамического моделирования, имитирующего взаимодействие солнечного ветра с геомагнитным полем Земли. Моделирование позволило в деталях проследить, как потоки плазмы формируют э ...>>

Влияние белка PF4 на старение крови 31.10.2025

С возрастом наш организм претерпевает множество изменений, в том числе на уровне крови и иммунной системы. Недавние исследования показали, что ключевым фактором этих изменений может быть белок PF4, или platelet factor 4, который играет важную роль в регуляции стволовых клеток костного мозга. Американские ученые из Университета Иллинойса в Чикаго обнаружили, что с возрастом уровень PF4 значительно снижается. Это ослабление контроля над кроветворными стволовыми клетками приводит к нарушению их работы и повышает вероятность развития воспалительных процессов, онкологических заболеваний крови и сердечно-сосудистых проблем. В молодом организме PF4 выполняет функцию "регулятора роста": он контролирует распределение и деление кроветворных стволовых клеток, не позволяя им чрезмерно размножаться. С возрастом эта система контроля ослабевает, клетки начинают делиться чаще, накапливают генетические мутации и постепенно теряют способность создавать полноценные лимфоциты, что ослабляет иммуните ...>>

Музыка юности остается с нами навсегда 30.10.2025

Музыка сопровождает человека всю жизнь, но некоторые мелодии и песни оставляют особенно глубокий след в памяти. Ученые давно замечали, что композиции из подросткового возраста вызывают сильные эмоции даже спустя десятилетия, и недавно международная команда исследователей под руководством Университета Ювяскюля (Финляндия) подтвердила этот эффект научно. В исследовании приняли участие около 2000 человек из 84 стран. Ученые выявили явление, которое они назвали "пиком воспоминаний": эмоциональная привязка к музыке достигает максимума примерно в 17 лет. Именно песни этого периода чаще всего остаются значимыми и вызывают яркие эмоции долгие годы спустя. Интересно, что у мужчин и женщин наблюдаются разные временные рамки этого пика. У мужчин он приходится примерно на 16 лет, тогда как у женщин - на 19. Исследователи объясняют это различие особенностями формирования музыкальной идентичности: юноши чаще ищут самостоятельность и бунт, а девушки связывают музыку с личными отношениями и пере ...>>

Сплав Cr-Mo-Si с уникальными свойствами 30.10.2025

Разработка материалов, способных работать в экстремальных условиях, остается одной из ключевых задач современной инженерии. Особенно это важно для авиации и энергетики, где повышение термостойкости компонентов напрямую влияет на эффективность и надежность оборудования. Международная группа исследователей объявила о создании нового металлического сплава, обладающего уникальным сочетанием свойств: высокой термостойкостью, устойчивостью к коррозии и сохранением пластичности даже при комнатной температуре. Новый сплав содержит хром, молибден и всего 3 атомных процента кремния. Именно кремний способствует формированию плотного слоя оксида хрома на поверхности металла, который действует как невидимый барьер против кислорода и азота при высоких температурах. В отличие от предыдущих сплавов, этот защитный слой формируется без хрупких силицидов, которые обычно снижали пластичность и делали материалы склонными к трещинам. По словам профессора Мартина Гайльмайера из Института технологий Кар ...>>

Открыт лед, замерзающий при комнатной температуре 29.10.2025

Изучение воды продолжает приносить удивительные открытия: несмотря на то, что эта жидкость кажется хорошо известной, она способна проявлять необычные свойства в экстремальных условиях. Международная команда ученых недавно обнаружила новый вид льда, который формируется при комнатной температуре, если вода подвергается сильному давлению. Это открытие не только расширяет наши знания о воде, но и помогает лучше понять процессы в недрах планет и их спутников. Исследователи из Корейского института стандартов и науки совместно с европейскими коллегами, работающими на рентгеновском лазере на свободных электронах (XFEL) в Германии, провели серию экспериментов с водой в динамической ячейке с алмазными наковальнями. Давление изменялось от 0,001 гигапаскаля до 120 гигапаскалей в секунду - в миллионы раз выше атмосферного, при этом температура поддерживалась около 25 °C, близкой к комнатной. В течение сотен циклов ученые наблюдали, как вода многократно замерзает и тает, фиксируя каждый этап с ис ...>>

Случайная новость из Архива Смертельный вред электронных сигарет 17.09.2018 При использовании электронных сигарет значительная часть вызывающих рак химических соединений осаждается в легких, к такому выводу пришли ученые из Университета Невады и Института исследования пустыни. В В ходе эксперимента специалисты проанализировали концентрацию в организме 12 человек до и после использования электронных сигарет альдегидов, опасных токсинов, часть из которых вызывает онкологические заболевания. Ученые сравнили уровень токсинов в дыме от электронной сигареты и в выдыхаемом участниками эксперимента в процессе курения воздухе. По результатам эксперимента удалось установить, что средняя концентрация альдегидов в выдыхаемом воздухе в десять с половиной раз выше после сеанса курения электронных сигарет, чем до него. Также ученые выяснили, что концентрация таких опасных веществ, как формальдегид, в выдыхаемом воздухе в сотни раз ниже, чем в дыме электронной сигареты, что свидетельствует об осаждении значительного количества этого вещества в организме человека. Эксперимент продемонстрировал потенциальный вред электронных сигарет из-за альдегидов в их дыме, заключили исследователи. Ранее ученые заявили, что использование электронных сигарет повышает риск развития рака ротовой полости примерно настолько же сильно, как и курение обычных сигарет.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2025