Els raigs làser combinats amb escuma metàl·lica creen els raigs X més brillants

Jan 21, 2025Deixa un missatge

Segons Phys.org el dia 15, els científics del Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL) han combinat amb èxit làsers d'alta potència de la National Ignition Facility (NIF) amb escuma metàl·lica ultralleugera per crear els raigs X més brillants fins ara. Aquests raigs X ultrabrillants i d'alta energia tenen un paper crucial en diversos camps d'investigació, inclosa la imatge de materials ultradensos, com els plasmes generats en la fusió de confinament inercial. El document de recerca relacionat es va publicar a l'últim número de Physical Review E.

L'equip va explicar el procés de creació d'aquests raigs X: els raigs làser d'alta potència impacten els àtoms de plata, excitant el plasma, que després produeix raigs X. Com més gran sigui el nombre atòmic de l'àtom metàl·lic, més gran serà l'energia dels raigs X resultants.

Per generar rajos X amb energies superiors a 20, 000 volts d'electrons, l'equip va triar la plata per a l'experiment. Atès que l'estructura d'escuma del metall és essencial per produir raigs X d'alta energia, van utilitzar motlles i nanowires de plata per crear un objectiu cilíndric amb un diàmetre de 4 mm i una alçada de 4 mm.

L'equip primer va congelar els nanocables suspesos a la solució del motlle, després va utilitzar l'assecat supercrític per eliminar la solució, deixant enrere una escuma de plata porosa i de baixa densitat. Aquesta estructura d'escuma només té una densitat d'una milèsima part de la densitat de la plata massissa.

Aquesta estructura d’escuma té diversos avantatges: el làser de NIF pot escalfar un volum més gran de material d’escuma i la velocitat de propagació de calor és molt més ràpida que la velocitat de transmissió en sòlids. Tot el cilindre d’escuma de plata es va escalfar pel feix làser en aproximadament un milió de milions d’un segon, donant lloc a les radiografies més brillants mai produïdes.

A més de crear la font de rajos X, l’equip també va realitzar investigacions en profunditat sobre diversos materials d’escuma per identificar quina podria proporcionar la major producció d’energia. També van utilitzar una nova tècnica d’anàlisi de dades per comprendre les propietats físiques del plasma generat.

Enviar la consulta

whatsapp

skype

Correu electrònic

Investigació