Тонкий луч рентгена

27.12.2010

Создан настольный источник луча Рентгена микронного диаметра.

Обычно рентгеновский луч получают при торможении разогнанных в электрическом поле электронов о металлическую мишень. Такой луч нельзя назвать ни ярким, ни остронаправленным. То есть просветить им пациента или кусок металла можно, а вот просканировать объект и выявить его строение с микронной точностью нельзя.

Узкий яркий луч получают на синхротроне, но это огромный ускоритель, излучение на нем дают электроны, разогнанные до околосветовых скоростей. Похоже, что скоро у него появится вполне компактный собрат, который помещается в небольшой комнате.

Международная группа ученых во главе с доктором Стефаном Кнейпом из лондонского Имперского колледжа создала прототип нового источника рентгена, в котором мощный лазер светит на тонкую колонку атомов гелия. Гелий ионизируется, и в нем лазерный импульс создает разделение зарядов: образуется пузырь из положительно заряженных ядер, окруженный облаком свободных электронов. Между пузырем и облаком возникает сильное электрическое поле, которое, во-первых, разгоняет некоторые электроны плазмы до огромной скорости, а во-вторых, заставляет их излучать в узком конусе.

Получается короткий импульс очень яркого рентгена, причем диаметр луча не превышает одного микрона. Яркость источника оказалась в 1000 раз больше, чем у обычных источников схожего размера, и с его помощью ученые получили неплохие изображения. Например, головы стрекозы.

<< Назад: Ловушка для света 28.12.2010

>> Вперед: Робот-хирург 25.12.2010

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Кислотность океана разрушает зубы акул 03.10.2025

Мировые океаны выполняют важнейшую функцию - они поглощают около трети углекислого газа, выбрасываемого в атмосферу. Это помогает замедлять темпы глобального потепления, но имеет и обратную сторону. Растворяясь в воде, CO2 образует угольную кислоту, которая повышает концентрацию водородных ионов и приводит к снижению pH. Вода становится более кислой, а последствия этого процесса уже заметны для морских экосистем. Средний показатель кислотности океана сейчас равен примерно 8,1, тогда как еще недавно за условную норму брали значение 8,2. По прогнозам, к 2300 году уровень может упасть до 7,3 - это сделает океан почти в десять раз кислее нынешнего состояния. Для обитателей морей подобные изменения означают не просто сдвиг химического равновесия, а реальную угрозу физиологическим процессам, начиная от формирования раковин у моллюсков и заканчивая охотничьим поведением акул. Чтобы выяснить, как именно кислотная среда отражается на зубах акул, группа немецких исследователей провела эксп ...>>

Почтовый космический корабль Arc 03.10.2025

Космические технологии становятся частью инфраструктуры, способной повлиять на логистику, медицину и даже военную сферу. Идея использовать орбиту как глобальный склад для срочных поставок звучала еще недавно как научная фантастика, но стартап Inversion пытается превратить ее в практическое решение. Компания Inversion появилась в начале 2021 года благодаря Джастину Фиаскетти и Остину Бриггсу, которые на тот момент были студентами Бостонского университета. Их замысел состоял в том, чтобы сделать возможной доставку грузов не только через спутниковые сети данных, но и в буквальном смысле - физических предметов. В основе лежит простая мысль: если космос обеспечивает доступ к любой точке Земли, то и грузы должны перемещаться тем же маршрутом. Уже за три года работы команда из 25 специалистов успела построить демонстрационный аппарат "Ray". Его запуск состоялся в рамках миссии SpaceX Transporter-12. Устройство весом 90 килограммов проверяло ключевые технологии Inversion, включая двухком ...>>

Лазерное обогащение урана 02.10.2025

Ядерная энергия остается одним из ключевых источников стабильного электричества, особенно для стран с растущими потребностями в энергоснабжении. Однако обеспечение бесперебойных поставок топлива для атомных станций требует современных технологий обогащения урана, которые одновременно эффективны и безопасны. Американская компания Global Laser Enrichment (GLE) делает значительный шаг в этом направлении, завершив масштабное тестирование лазерной технологии обогащения урана. Демонстрационная программа была проведена на объекте в Уилмингтоне, Северная Каролина. Тестирование технологии SILEX (Separation of Isotopes by Laser EXcitation), разработанной австралийской Silex Systems, стартовало в мае 2025 года и продлится до конца года. В ходе экспериментов компания планирует получить сотни фунтов низкообогащенного урана (LEU), который может быть использован в качестве топлива для атомных электростанций. GLE была создана в 2007 году для коммерциализации лазерных методов обогащения урана в С ...>>

Безлинзовая ИК-система 02.10.2025

Инфракрасные технологии занимают особое место в науке и технике. Они позволяют заглянуть туда, где человеческий глаз бессилен, - в темноту, сквозь дымку или туман, на значительные расстояния. Однако развитие этой области сдерживают дорогие и капризные камеры, требующие охлаждения и сложного обслуживания. Китайские исследователи предложили неожиданный выход: создание безлинзовой системы, которая превращает невидимое инфракрасное излучение в четкие изображения с помощью оптики нового поколения. В основе этой разработки лежит древняя идея "изображения через отверстие", о которой еще в IV веке до нашей эры писал философ Мо-цзы. Современные ученые пошли дальше и вместо физической дырочки сформировали оптическое отверстие прямо в нелинейном кристалле, используя сверхкороткие лазерные импульсы. Такое решение позволяет преобразовывать инфракрасное излучение в видимый свет, который без труда фиксируется обычными кремниевыми сенсорами. Руководитель проекта профессор Хэпинг Цзэн подчеркивае ...>>

Жара вызывает агрессию 01.10.2025

Животный мир чутко реагирует на изменения температуры, и в последние годы ученые все чаще обращают внимание на то, как жара влияет не только на физиологию, но и на поведение живых существ. Рост глобальных температур способен не только изменять экосистемы, но и формировать новые социальные модели у животных. Одним из тревожных проявлений оказывается рост агрессивности, который наблюдается у самых разных видов. В лаборатории Университета Юга в Сьюани, штат Теннеси, экологи наблюдали за чернобрюхими саламандрами Desmognathus amphileucus. Эти небольшие амфибии, обитающие в ручьях Аппалачей, продемонстрировали ярко выраженное территориальное поведение: они пытались кусать соперников и заставлять их покидать занятую территорию. Интересно, что у близкородственных видов - саламандры Окои и тритона - подобных реакций не зафиксировали. Это подчеркивает избирательность явления и его связь с особенностями конкретных организмов. Сходные результаты были получены и в экспериментах с другими вид ...>>

Случайная новость из Архива Медь нового поколения для электроснабжения в космосе 03.08.2025 Питание электроэнергией в условиях глубоко космоса или при работе с жидким водородом - одна из главных инженерных задач современной науки. Низкие температуры и экстремальные условия эксплуатации требуют от материалов особой устойчивости и высокой проводимости. Прорыв в этой области сделала международная группа исследователей, создавшая уникальный медный сплав, способный эффективно работать даже в условиях, близких к абсолютному нулю. В традиционной медной проводке при понижении температуры наблюдается быстрое ухудшение электрических свойств, особенно в условиях глубокого холода, характерного для открытого космоса или систем хранения жидкого водорода. Однако новый материал, разработанный учеными, демонстрирует способность сохранять высокую проводимость даже в экстремально холодной среде. Это открытие может коренным образом повлиять на будущее энергетических технологий. Ключевым элементом разработки стало добавление к меди малых доз благородных металлов. Эти изменения в составе радикально трансформируют электронную структуру материала, предотвращая образование дефектов, которые могли бы препятствовать прохождению электрического тока. Испытания подтвердили: при температуре, приближающейся к абсолютному нулю, сплав не теряет своих свойств и способен передавать мощные токи без ощутимых потерь. Авторы проекта подчеркивают, что такая технология в перспективе способна не только дополнить, но и в ряде случаев заменить традиционные сверхпроводники. Это особенно важно в контексте их дороговизны и сложности эксплуатации. Новый медный сплав обещает более устойчивую и экономичную альтернативу, особенно для систем, где критически важны надежность и бесперебойная подача энергии. Особое внимание исследователи уделили совместимости нового материала с современными производственными процессами. В отличие от многих высокотехнологичных сплавов, требующих специфических условий обработки, этот материал можно внедрять в существующие производственные линии. Это делает его не просто лабораторным образцом, а реальным кандидатом для массового промышленного применения. Ожидается, что разработка найдет применение не только в космосе, но и в области хранения и транспортировки жидкого водорода, где необходимы стабильные проводящие материалы, способные выдерживать экстремальный холод. Также сплав может быть использован в высокотехнологичных отраслях - от квантовых вычислений до создания сверхпроводящих магнитов и других компонентов передовых инженерных систем. Открытие нового медного сплава может не только расширить границы научных исследований в холодном космосе, но и существенно изменить облик энергетической инфраструктуры будущего. Высокая проводимость, устойчивость к низким температурам и производственная адаптируемость делают его одним из ключевых кандидатов на роль материала следующего поколения.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2025