Newswise - il futuro di scienza ad alta intensità dei raggi X non è stato mai più luminoso ora che gli scienziati al Dipartimento per l'energia di Stati Uniti il laboratorio nazionale di Argonne hanno inventato un nuovo tipo delle sorgenti luminose della generazione seguente.

“L'oscillatore del laser di elettrone libero (X-FELO) che stiamo proponendo può generare i raggi X fino a cento milione volte più brillantemente le macchine attualmente di funzionamento,„ Argonne hanno distinto collega Kwang-Je Kim hanno detto.

La tecnologia corrente usa i undulators per generare i fasci di raggi X luminosi di emissione spontanea alla fonte avanzata del fotone (APS) a Argonne. Gran parte della ricerca per i laser di elettrone libero dei raggi X è stata concentrata su emissione spontanea auto-amplificata (SASE), che amplificherebbe l'emissione spontanea da un fattore di milione o più in un singolo passaggio. Un utente di SASE vederà la luminosità dei raggi X che è più alta in media circa i tempi di diecimila più luminosi di i APS sta trasportando.

In un X-FELO, l'impulso dell'elettrone registra un undulator e genera i raggi X che sono riflessi nuovamente dentro l'entrata di undulator dai cristalli e si collega con il mazzo seguente dell'elettrone ed ancora viaggia indietro lungo il undulator. Questo modello è ripetuto indefinitamente con l'intensità dei raggi X che cresce ogni volta fino a raggiungere l'equilibrio.

X-FELO darà le possibilità scientifiche di innovazione in vari campi di ricerca. Per esempio, la dispersione di raggi X anelastica e gli esperimenti sonori nucleari di dispersione ai APS sono limitati severamente da piccolo cambiamento continuo dei raggi X nella larghezza di banda del MeV. Un X-FELO aumenterà il cambiamento continuo da sei - otto ordini delle grandezze, riducenti i tempi della raccolta di dati dallo stesso fattore. la misura Tempo-resolved della superficie del Fermi è un senso potente studiare i materiali complessi quali i conduttori eccellenti a temperatura elevata. Le caratteristiche di X-FELO sono adatte idealmente per la spettroscopia massa-sensibile e dura di emissione fotoelettrica dei raggi X a questo fine.

La luminosità, o più precisamente la luminosità spettrale, è proporzionali all'intensità dei fotoni coerenti per larghezza di banda spettrale dell'unità. È una figura dei meriti standard per la resistenza e la purezza di una fonte dei raggi X.

L'intensità dell'impulso specifico dei raggi X da un X-FELO è più bassa da circa tre ordini delle grandezze. Tuttavia l'impulso di X-FELO ha larghezza di banda estremamente stretta, tre - quattro ordini di grandezza più stretti del SASE. Ancora, gli impulsi ottengono con i tassi di ripetizione più su due - quattro ordini delle grandezze più superiore a in SASE. Di conseguenza un utente di un X-FELO vederà una luminosità dei raggi X che è più alta in media circa sei - otto ordini di grandezza più luminosi degli ordini precedentemente generati e tre - quattro c'è ne della tecnologia più brillantemente di quanto proposta di grandezza SASE.

“I collaboratori intorno al mondo stanno lavorando per sviluppare il fascio elettronico di alta qualità necessario per l'oscillatore,„ Kim ha detto.

La ricerca è stata costituita un fondo per da una concessione diretta in laboratorio di ricerca e sviluppo. Una carta sul lavoro del Kim in collaborazione con lo scienziato maggiore Yuri Shvyd'ko di Argonne e un fisico Sven Reiche del UCLA può essere veduta nell'edizione del 20 giugno delle lettere fisiche di revisione.

Il laboratorio nazionale di Argonne riunisce gli scienziati più intelligenti e gli assistenti tecnici del mondo trovare nuove le soluzioni emozionanti e creative a premere i problemi nazionali nella scienza e nella tecnologia. Il primo laboratorio nazionale della nazione, Argonne conduce la ricerca scientifica di base ed applicata marginale in virtualmente ogni disciplina scientifica. I ricercatori di Argonne lavorano molto attentamente con i ricercatori dai centinaia di aziende, di università e di federale, condizione ed agenzie comunali per aiutarli per risolvere i loro problemi specifici, per avanzare la direzione scientifica dell'America e per preparare la nazione per un migliore futuro. Con gli impiegati da più di 60 nazioni, Argonne è diretto da UChicago Argonne, LLC per il Dipartimento per l'energia di Stati Uniti l'ufficio di scienza.

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