Представлен компактный источник рентгеновского излучения

Источник: 4.bp.blogspot.com

Предпосылкой для разработки нового устройства стало появление сверхмощных компактных лазерных установок. Они позволяют создавать электромагнитные поля такого уровня мощности, которые не достигаются даже при взрыве сверхновых звезд. Благодаря этому есть возможность в лабораторных условиях разгонять заряженные частицы до скоростей, развиваемых на самых передовых ускорителях (в том числе и БАК). Площадь облучаемых мишеней иногда не превышает 1 микрон, а энергия ускоренных электронов становится релятивистской. В сущности, это новая научная область – релятивистская наноплазмоника.

Специалисты лаборатории релятивистской лазерной плазмы (совместный проект ФИАН и МГУ) представили схему компактного источника жесткого рентгеновского излучения. Мишень из жидкого металла (галлий) облучается лазером ультракороткой длительности (менее 30 фс). Сперва поверхность мишени подвергается воздействию маломощного сигнала — предшественника, затем (через 12 псек) следует основной сигнал. Ученые зафиксировали значительное (практически в 100 раз) повышение выхода рентгеновского излучения и увеличение энергии получаемых гамма-квантов (в несколько раз).

Оптическое исследование позволило объяснить природу этого эффекта: маломощный предварительный импульс формировал на поверхности мишени плотные микроструи плазмы. Взаимодействие основного импульса и этих струй вызывает увеличение выхода рентгеновского излучения (по сравнению с однократным облучением, без предсигнала). Как отмечает главный научный сотрудник ФИАН В.Ю. Быченков, новая установка может быть использована в целом ряде отраслей — в микроэлектронике, материаловедении, медицине и биологии.