Несмотря на трансгрессии в лазерной технологии, неуловимые остатки мечты: настольный инструмент, который может накачать луч высокой интенсивности, последовательных рентгеновских лучей. Такое устройство дало бы исследователям подобные Супермену глаза, чтобы всмотреться в живые клетки или мельком увидеть молекулы во время химической реакции. Теперь у исследователей есть начало такого инструмента.
Отчет в сегодняшней Науке описывает уловку для повышения видимого лазерного света эффективно в мягкий диапазон рентгеновских лучей.Когда лазер вкладывает в газ, он может иногда разрывать электрон далеко от атома прежде, чем хлопнуть им назад на орбиту.
Эта сильная повторная сборка производит фотон, который может упаковать несколько сотен раз энергию обычного фотона в луче. Эта гармоническая конверсия, как это называют, может генерировать фотоны в диапазоне рентгеновских лучей. Но процесс ужасно неэффективен, потому что газ замедляется лазерный легкий намного больше, чем это делает рентгеновские лучи. Волны рентгеновских лучей появляются из синхронизации друг с другом, и «имеют тенденцию уравновешивать друг друга», говорит физик Мичиганского университета Маргарет Мурнэйн.
Мурнэйн и коллеги нашли способ уравнять скорость лазерного света и рентгеновских лучей в газе. Сначала они помещают аргон в точно обработанную стеклянную трубу, ускоряющую лазерный свет, но не нарушающую рентгеновские лучи, передающие право вниз центр. Тогда бригада приспособила давление газа, точно настраивающего скорость двух лучей, пока они не прошли вперед в том же темпе.
Для испытания их устройства бригада взорвала газ со светом от лакируемого титаном лазера сапфира. При «волшебном давлении 30 торров», говорит физик Эндрю Рандкуист, выстрел рентгеновских лучей из трубы 3 сантиметра длиной с удивительно высокой интенсивностью. «В два часа утром я вопил и кричал в лаборатории», он вспоминает.
Примерно каждый 100000-й фотон сделал скачок в рентгеновские лучи, по крайней мере 100 раз пропорция замеченный без стеклянной трубы, говорит он.«Это будет замечательным новым инструментом», говорит Кен Куландер, физик в Ливерморской национальной лаборатории в Калифорнии, надеющийся использовать его, чтобы убить молекулы и смотреть, как они разваливаются.
Но Кристиан Шпилман, физик в Калифорнийском университете, Сан-Диего, говорит, что рентгеновские лучи еще не в достаточно высокой энергии прорубить воду и видеть в клетки. «Это – первый шаг, но существует еще много шагов для движения», говорит он.