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:

Оптимальная продолжительность сна 12.11.2025

Сон играет ключевую роль в поддержании здоровья, когнитивных функций и общего самочувствия. Несмотря на широко распространенный стереотип о восьмичасовом сне, последние исследования показывают, что оптимальная продолжительность сна для большинства здоровых взрослых ближе к семи часам. Эволюционный биолог из Гарварда, Дэниел Э. Либерман, утверждает, что традиционная норма восьми часов сна - это скорее культурное наследие индустриальной эпохи, чем биологическая необходимость. По его словам, полевые исследования, проведенные в сообществах, не использующих электричество, показывают, что средняя продолжительность сна составляет 6-7 часов, что значительно отличается от общепринятого стандарта. Современные эпидемиологические данные подтверждают этот взгляд. Исследования выявили так называемую "U-образную кривую" зависимости между продолжительностью сна и рисками для здоровья. Минимальные показатели заболеваемости и смертности наблюдаются именно у людей, спящих около семи часов в сутки. ...>>

Дефицит кислорода усиливает выброс закиси азота 12.11.2025

Парниковые газы играют ключевую роль в изменении климата, а закись азота (N2O) - один из наиболее опасных среди них. Этот газ не только втрое сильнее углекислого газа в удержании тепла, но и разрушает озоновый слой. Недавнее исследование американских ученых показало, что микробы в зонах с низким содержанием кислорода активно производят N2O, усиливая глобальные климатические риски. Команда из Университета Пенсильвании изучала прибрежные воды у Сан-Диего и провела наблюдения на глубинах от 40 до 120 метров в Восточной тропической северной части Тихого океана - одной из крупнейших зон дефицита кислорода. Исследователи сосредоточились на том, как морские микроорганизмы превращают нитраты в закись азота. В ходе работы выяснилось, что существует два пути образования N2O. Один путь начинается с нитрата, другой - с нитрита. На первый взгляд более короткий путь должен быть эффективнее, однако микробы, использующие нитрат, продуцируют больше газа, поскольку этот "сырьевой" источник более д ...>>

Омега-3 помогают молодым кораллам выживать 11.11.2025

Сохранение коралловых рифов становится все более актуальной задачей в условиях глобального изменения климата. Молодые кораллы особенно уязвимы на ранних стадиях развития, когда стрессовые условия и нехватка питательных веществ могут привести к высокой смертности. Недавнее исследование ученых из Технологического университета Сиднея показывает, что специальные пищевые добавки способны существенно повысить выживаемость личинок кораллов. В ходе работы исследователи разработали особый состав "детского питания" для коралловых личинок. В него вошли масла, богатые омега-3 жирными кислотами, а также важные стерины, необходимые для формирования клеточных мембран. Личинки, получавшие эти добавки, развивались быстрее, становились крепче и демонстрировали более высокую устойчивость к стрессовым факторам. Особое внимание ученые уделили липидам. Анализ показал, что личинки активно усваивают эти вещества, что напрямую влияет на их жизнеспособность. Стерины, содержащиеся в корме, повышают устойчи ...>>

Наушники Bowers & Wilkins Px8 S2 11.11.2025

Наушники премиум-класса становятся не только аксессуаром для прослушивания музыки, но и инструментом для профессиональной работы с аудио. Новый флагман британского бренда Bowers & Wilkins - модель Px8 S2 - демонстрирует, как эти аспекты можно объединить в одной беспроводной системе. Компания представила Px8 S2 как обновленную флагманскую модель в линейке, ориентированную на пользователей, которые ценят высокое качество звука, эффективное шумоподавление и премиальный дизайн. Производитель отмечает, что наушники сочетают передовые акустические решения с эргономикой для длительного использования. Каждое устройство оснащено 40-миллиметровыми динамиками с карбоновыми диффузорами и 24-битным цифровым процессором. По словам Bowers & Wilkins, это обеспечивает точное и детализированное воспроизведение звукового спектра, а также поддержку аудио высокого разрешения. Автоматическая оптимизация соединения с источником сигнала гарантирует стабильное и качественное звучание вне зависимо ...>>

Шимпанзе могут менять свои убеждения 10.11.2025

Понимание того, как формируются убеждения и принимаются решения, традиционно считалось уникальной способностью человека. Однако недавнее исследование показало, что шимпанзе обладают способностью пересматривать свои мнения на основе новых данных, демонстрируя уровень рациональности, который ранее считался исключительно человеческим. Психологи под руководством Ханны Шлейхауф из Утрехтского университета провели серию экспериментов, направленных на изучение метапознания у шимпанзе. Исследователи впервые наблюдали, как эти обезьяны могут взвешивать различные виды доказательств и корректировать свои решения при появлении более убедительной информации. Экспериментаторы рассматривали рациональность как способность формировать убеждение о мире на основе фактических данных. При поступлении новой информации разумное существо способно сравнивать старые и новые данные и изменять свое мнение, если новые доказательства оказываются более весомыми. Для экспериментов использовались шимпанзе из ...>>

Случайная новость из Архива Женские нейроны тоньше мужских 30.11.2017 Исследователи из Пенсильванского университета сравнили крысиные нейроны, взятые из мозга самцов и самок, и обнаружили, что самочьи нейроны более тонкие и хрупкие, чем самцовые. То же самое увидели и у человеческих нейронов - женские были тоньше мужских. Как известно, нейроны - это клетки с множеством отростков, по которым бегут нейронные импульсы. Короткие отростки называются дендритами, длинные - аксонами. И длинными - это еще мягко сказано: в некоторых случаях аксоны могут достигать в длину одного метра и более. То, что мы только что сказали про хрупкость женских нейронов, касается именно их аксонов. Но дело не в толщине самой по себе. В женских аксонах мало микротрубочек - особых внутриклеточных структур, которые играют роль скелета и заодно обеспечивают транспорт веществ по клетке. Понятно, что для нейронов с их отростками вопрос транспорта крайне важен. В случае травмы аксоны женских нейронов пострадают сильнее, потому что они менее прочные. Самому аксону рваться не обязательно, но от напряжения в нем могут разрушиться транспортные магистрали микротрубочек, так что в результате в клетке возникнут настоящие транспортные пробки, не дающие молекулярному грузу добраться до нужного места. Как следствие, в аксоне нарушится баланс ионов между внешней средой и внутренней. А мы знаем, что ионный дисбаланс - это сигнал что с клеткой что-то не то, и в таком случае в ней запускаются механизмы клеточного самоубийства: активируются белки, разрушающие мембраны, органеллы и т. д. После травмы (которая оставляла клетку целой) аксоны женских нейронов сильнее набухали и в них сильнее были нарушены сигнальные пути, связанные с ионами кальция (а ионы кальция играют большую роль, когда клетка решает, включать ли программу саморазрушения или нет).

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2025