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CU-Boulder物理学教授和JILA研究员Henry Kapteyn和Margaret Murnane站在他们的激光设备旁边。摄影:Glenn Asakawa /科罗拉多大学物理学家从桌面装置产生了第一批类似激光的X射线束,打开了可供科学家使用的设备的大门,以更好地了解纳米世界。由科罗拉多大学博尔德分校领导的国际研究团队从桌面设备中产生了第一批类似激光的X射线束,为包括医学,生物学和纳米技术开发在内的许多领域的重大进展铺平了道路。半个世纪以来,科学家们一直试图找出如何制造出具有成本效益和合理尺寸的X射线激光器,其中包括提供超高分辨率成像,据CU-Boulder的Henry Kapteyn说道。 JILA物理学教授和研究员,CU-Boulder联合研究所和国家标准与技术研究所。这样的设备也可以被科学家用于观察单个细胞或化学反应,以更好地理解纳米世界。今天的大多数X射线激光器需要如此大的功率,以至于它们依赖于足球场或更大的足够大的设施,使得它们的使用变得不切实际。为了避免使用大型能源为X射线激光器供电,CU-Boulder的研究人员创造了一种桌面装置,利用气体中的原子有效地组合了5,000多个低能中红外激光光子,高能X射线光子,一位CU-Boulder物理学教授和JILA研究员Margaret Murnane说,他是研究工作的共同领导者。 “由于X射线波长比可见光短1000倍,并且它们穿透材料,这些相干X射线束具有革命性的新功能,可以理解和控制纳米世界在其基本时间和长度尺度上的工作方式,”Murnane说。 “需要了解纳米世界来设计和优化下一代电子,数据和能量存储设备以及医疗诊断。”研究结果将于6月8日刊登在“科学”杂志上。根据Kapteyn的说法,桌面装置 - 软X射线区域的X射线管 - 通过确保多气压气体中的所有原子发射X射线,产生明亮的定向X射线束。 “作为一个额外的优势,X射线可以作为非常短的光线爆发,可以捕捉物理世界中最快的过程,包括成像电子的运动,”Kapteyn说。激光束是可见光,是集中能量的最佳方式之一,通过互联网,DVD播放器,激光手术和许多其他用途,对社会产生了巨大的好处。 “然而,可见光源发生的同样的革命,使得有可能创造出类似激光的光束,而不是来自灯泡的多向光,现在只发生在X射线上,”Kapteyn说。该论文的共同作者是Tenio Popmintchev,陈明昌,Dimitar Popmintchev,Paul Arpin,Susannah Brown,Andreas Becker和CU-Boulder的Agnieszka Jaron-Becker;维也纳维也纳技术大学的Skirmantas Alisauskas,Giedrius Andriukaitis,Tadas Balciunas,Oliver Mucke,Audrius Pugzlys和Andrius Baltuska;康奈尔大学的Bonggu Shim,Samuel E. Schrauth和Alexander Gaeta;以及西班牙萨拉曼卡萨拉曼卡大学的Carlos Hernandez-Garcia和Luis Plaja。资料来源:科罗拉多大学博尔德分校图片: