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有史以來最強X射線脈沖:探索物質(zhì)微觀世界的新里程碑

發(fā)布時間:2024-07-04 17:12:00
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  • X射線激光器
有史以來最強X射線脈沖:探索物質(zhì)微觀世界的新里程碑

據(jù)英國《新科學家》網(wǎng)站22日報道,美國SLAC國家加速器實驗室的直線加速器相干光源(LCLS)成功發(fā)出了有史以來最強的X射線脈沖。這一突破性成果不僅在X射線激光技術領域樹立了新的里程碑,還為科學家們提供了前所未有的工具,以更深入地探索物質(zhì)的微觀世界。

該X射線脈沖的持續(xù)時間極短,僅為4.4萬億分之一秒,但其產(chǎn)生的功率卻接近1太瓦(100億兆瓦),為普通核電站年產(chǎn)量的1000倍。這種超短超強脈沖的特性使得它能夠捕捉到物質(zhì)內(nèi)部極其快速的動態(tài)過程,并為分子內(nèi)部拍攝提供更詳細的圖像。

這一技術的突破有望推動基礎物理和材料科學領域的發(fā)展。通過利用這些超快X射線脈沖,科學家們可以更深入地理解物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)和性質(zhì),從而揭示出更多關于分子內(nèi)部電子行為、化學反應機制等關鍵科學問題的信息。

直線加速器相干光源(LCLS)作為一種先進的X射線激光器,其工作原理是將電子束加速到極限速度,并通過一系列磁鐵使電子束“擺動”,以X射線形式發(fā)射輻射。在最新實驗中,科學家們通過重新設計這一過程,實現(xiàn)了每束電子發(fā)射兩次X射線,從而達到了前所未有的能量水平。

相關研究論文已發(fā)表于最新一期《自然·光子學》雜志

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