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Une nouvelle technologie améliorée pour les impulsions laser à rayons X

Les radiographies utilisées pour examiner une jambe cassée à l’hôpital sont faciles à produire. Dans l’industrie, cependant, un rayonnement X d’un form complètement différent est nécessaire, à savoir des impulsions laser à rayons X aussi courtes et à haute énergie que doable. Ils sont utilisés, par exemple, dans la generation de nanostructures et de composants électroniques, mais aussi pour suivre des réactions chimiques en temps réel.

Il est difficile de produire des impulsions de rayons X intenses et à ondes extrêmement courtes dans la gamme de longueurs d’onde du nanomètre, mais maintenant une nouvelle méthode plus easy a été développée à TU Wien (Vienne) :, qui avait principalement été utilisé à cette fin, mais un laser à l’ytterbium. L’astuce cruciale est que la lumière est ensuite envoyée à travers un gaz afin de modifier ses propriétés.

Les longues longueurs d’onde conduisent aux courtes longueurs d’onde

sa longueur d’onde (et donc sa couleur) dépend de la quantité d’énergie que l’électron a perdue lors de son changement d’état. De cette manière, différentes couleurs laser peuvent être produites – du rouge au violet.

Cependant, pour créer des faisceaux laser avec des longueurs d’onde encore in addition petites, des astuces spéciales doivent être employées : Tout d’abord, des faisceaux laser avec une longue longueur d’onde sont créés et projetés sur des atomes. Un électron est arraché à l’atome et accéléré dans le champ électrique du laser. Il se retourne ensuite et entre à nouveau en collision avec l’atome dont il est issu – et peut ainsi produire des rayons X à ondes courtes.

“Il s’avère, en fait, que additionally la longueur d’onde du faisceau laser d’origine est grande, furthermore les longueurs d’onde que vous pouvez obtenir au last sont petites.” Cependant, l’efficacité de la output de rayonnement X diminue également dans le processus : si vous souhaitez produire un rayonnement à ondes très courtes, son intensité devient très faible.

gaz au lieu de cristal

Jusqu’à présent. puis en augmentant la longueur d’onde de leur rayonnement avec des cristaux spéciaux afin de générer le rayonnement X le furthermore court docket probable grâce à la génération d’harmoniques élevées. Cependant, l’équipe de TU Wien a maintenant développé une méthode furthermore basic et en même temps furthermore puissante : ils ont utilisé un laser à l’ytterbium. Les lasers à l’ytterbium sont plus simples. mais jusqu’à présent, leurs performances en manufacturing de rayons X étaient bien inférieures.

À TU Wien, la longueur d’onde du rayonnement du laser à l’ytterbium a d’abord été augmentée – non pas en envoyant ce rayonnement à travers un cristal comme d’habitude, mais en l’envoyant à travers un gaz moléculaire. “Cela augmente considérablement l’efficacité”, déclare Paolo Carpeggiani. “Au lieu des 20 % que nous avions l’habitude d’obtenir, nous obtenons environ 80 %.”