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:

Расставание действительно может причинять физическую боль 16.09.2026

Разрыв отношений с близким человеком способно вызывать настолько сильные переживания, что привычное выражение "разбитое сердце" иногда воспринимается почти буквально. Человек может испытывать тревогу, тоску и эмоциональное напряжение, сопровождающиеся вполне реальными телесными ощущениями. Исследования работы мозга показывают, что такая связь между эмоциональными и физическими страданиями может иметь вполне определенную нейробиологическую основу. Эксперимент, позволивший изучить этот вопрос, провела команда психолога Итана Кросса из Мичиганского университета. В исследовании участвовали 40 человек, недавно переживших расставание по инициативе партнера. Все добровольцы продолжали остро реагировать на произошедшее, что позволило исследователям изучить мозговую активность в период наиболее сильных переживаний. Во время эксперимента участников помещали в аппарат магнитно-резонансной томографии. Испытуемым поочередно показывали фотографию бывшего партнера и подвергали предплечье воздей ...>>

Научно доказана невозможность создания нейтринного лазера 16.09.2026

Лазер давно перестал быть исключительно лабораторной технологией: сегодня он используется в связи, медицине, промышленности и научных исследованиях. Поэтому физики периодически предлагают необычные варианты устройств, способных работать по аналогичным принципам, но с другими типами частиц. В 2025 году появилась идея создать лазер, формирующий направленный поток нейтрино. Однако последующий теоретический анализ показал, что привлекательная на первый взгляд концепция сталкивается не просто с техническими трудностями, а с фундаментальными законами квантовой физики. Первоначальную концепцию предложили профессор Массачусетского технологического института (MIT) Джо Формаджио (Joe Formaggio) и Бен Джонс (Ben Jones) из Техасского университета в Арлингтоне. Согласно их замыслу, облако радиоактивных атомов следовало охладить до сверхнизких температур порядка нанокельвинов - миллиардных долей кельвина. В таких условиях атомы могли бы сформировать Бозе - Эйнштейновский конденсат, особое квантов ...>>

Индекс нижнего белья раскрыл состояние швейцарских почв 15.09.2026

Почва кажется обычной частью окружающего нас ландшафта, однако под ее поверхностью существует сложная экосистема, от состояния которой напрямую зависит жизнь человека. Миллиарды микроорганизмов, черви, грибы и другие обитатели почвы перерабатывают органические вещества и участвуют в круговороте питательных элементов. Чтобы привлечь внимание общества к этой мало заметной проблеме, исследователи из Цюрихского университета придумали весьма необычный эксперимент: они закопали более 2000 пар хлопкового нижнего белья в садах, на лугах, полях и газонах по всей Швейцарии. Проект получил название "Доказательство в виде нижнего белья" и представлял собой не массовую шутку, а научный эксперимент, позволяющий наглядно оценить биологическую активность почвы. Исследователи помещали хлопковые изделия в землю, а примерно через два месяца извлекали их и сравнивали степень разрушения ткани. Некоторые образцы за это время практически исчезали, оставляя лишь отдельные фрагменты швов, тогда как на други ...>>

Гибкий алмаз вырабатывает электричество 15.09.2026

Алмаз традиционно воспринимается как исключительно твердый и практически неподвижный материал, поэтому возможность получать из него электричество при механической деформации долгое время казалась невероятной. В начале XX века алмаз относили к непьезоэлектрическим материалам, то есть считалось, что при сжатии или изгибе он, в отличие от кварца, не способен создавать электрический заряд. Однако исследователи из Университета Гонконга обнаружили, что при определенных условиях это представление требует пересмотра. Проблема заключалась прежде всего в физической природе самого минерала. Обычный алмаз настолько тверд, что заметно согнуть его практически невозможно. Поэтому специалисты использовали другой подход и изготовили из алмаза чрезвычайно тонкую гибкую мембрану. После механического воздействия на такую конструкцию измерительные приборы зарегистрировали устойчивые электрические сигналы. Эксперименты неоднократно повторяли и проводили в различных условиях, чтобы исключить случайное про ...>>

Найдена химическая причина возрастных изменений запаха кожи 14.09.2026

Запах человеческого тела меняется на протяжении всей жизни, и особенно заметные изменения могут происходить в пожилом возрасте. Речь идет не только о привычном запахе пота или особенностях гигиены: старение сопровождается целым комплексом биохимических процессов в коже, способных влиять на ее естественный запах. Ученые обнаружили одно из веществ, которое связывают с характерным ароматом, часто называемым "запахом старости". Исследователи установили, что важную роль в этом процессе играет 2-ноненаль - органическое соединение из группы ненасыщенных жирных альдегидов. Это вещество обладает характерным запахом, который нередко описывают как сочетание прогорклого масла и затхлого картона. Его количество в коже увеличивается по мере старения организма, поэтому концентрация 2-ноненаля рассматривается специалистами как одна из биохимических причин возрастного изменения запаха. По словам дерматологов, заметные изменения начинают становиться более вероятными после 40 лет. Доктор Сонал Чоуд ...>>

Случайная новость из Архива Световые сигналы звезд 14.01.2009 Один из методов обнаружения планет у далеких звезд - наблюдение за звездой с целью выяснить, не ослабляется ли периодически ее свет. Временное затемнение может свидетельствовать о прохождении между звездой и Землей большой планеты. Французский астроном Люк Арнольд предполагает, что другие цивилизации могут сигнализировать о своем присутствии, создав в космосе огромный щит, время от времени заслоняющий центральную звезду их системы от внешнего наблюдателя. Щит должен быть не круглым, а прямоугольным или треугольным, так что создаваемое им затемнение можно отличить от прохождения планеты. Если "заслонку" сделать не сплошной, а решетчатой, свет звезды будет мигать, передавая сигналы - например, натуральный ряд чисел. По расчетам автора идеи, высокоразвитая цивилизация могла бы перехватить состоящий из железа астероид, расплавить его, нагрев лазерами до 1500 градусов Цельсия, и сформировать тонкий экран поперечником более 10 тысяч километров. Земная цивилизация дойдет до такого могущества лет через сто-двести.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026