Ученые Ливерморской национальной лаборатории совершили прорыв в области рентгеновских технологий, сообщает журнал Physical Review E. Исследователям удалось разработать источник излучения, превосходящий по яркости все существующие аналоги в два раза.
Инновационное решение основано на взаимодействии мощного лазера с уникальным материалом – сверхлегкой серебряной пеной, плотность которой лишь немного превышает плотность воздуха. Для создания этого материала специалисты использовали метод криогенной обработки серебряных нанопроволок с последующей сублимационной сушкой.
Принцип работы установки напоминает привычный стоматологический рентген, но с существенным отличием. При попадании лазерного луча на серебряную пену образуется высокоэнергетическая плазма, генерирующая рентгеновское излучение мощностью свыше 20 тысяч электронвольт.
«Пористая структура материала позволяет лазеру прогревать больший объем вещества за рекордно короткое время – всего 1,5 наносекунды», – поясняет руководитель проекта Джефф Колвин.
В ходе экспериментов ученые обнаружили неожиданный эффект: металлическая плазма демонстрирует нестандартное поведение, не соответствующее классическим моделям теплопередачи. Это открытие может привести к пересмотру существующих теорий о процессах теплообмена в плазме.
Разработка найдет применение в исследованиях термоядерного синтеза и физике высоких энергий, позволяя изучать сверхплотную материю с беспрецедентной точностью.
