Вторник 25 июня 2024 года

 

Вы здесь:  Главная» Все новости» Технологии» Ученые включили самый яркий в мире рентгеновский аппарат


Ученые включили самый яркий в мире рентгеновский аппарат

Понедельник, 18 Сентября 2023 17:59

Самый яркий в мире рентгеновский аппарат произвел первые рекордные рентгеновские снимки. Они позволят исследователям наблюдать атомы, молекулы и химические реакции в непревзойденной детализации. Машина — рентгеновский лазер Linac Coherent Light Source II (LCLS-II) в Национальной ускорительной лаборатории SLAC в Калифорнии —завершила процесс модернизации, начавшийся более десяти лет назад. Генерируемые им рентгеновские лучи в среднем в 10 000 раз ярче, чем рентгеновские лучи, полученные исходной установкой LCLS.

 

LCLS-II производит рентгеновские лучи посредством сложного процесса, в котором участвуют лазеры, электроны, микроволны и магниты. Сначала исследователи используют ультрафиолетовый лазер, чтобы выбивать электроны из медной пластины, а затем ускорять их с помощью устройства, излучающего интенсивные микроволны. Затем электроны движутся через лабиринт, состоящий из тысяч магнитов. Это заставляет их покачиваться вперед и назад и испускать рентгеновские лучи предсказуемыми, хорошо контролируемыми вспышками. Исследователи направляют эти импульсы на объекты и материалы, чтобы получить представление об их внутренней структуре. Рентгеновские лучи в триллион триллионов раз ярче, чем те, которые используются в медицинских процедурах.

 

Рентгеновские лучи, которые производит LCLS-II, стали намного ярче, чем раньше, отчасти потому, что команда SLAC обновила металлическую трубку длиной 3 километра, по которой проходят электроны, с покрытием из ниобия. Этот металл может выдерживать воздействие беспрецедентно энергичных электронов при охлаждении примерно до -271°C.Чтобы металлическая трубка оставалась достаточно прохладной, команде пришлось установить под землей гигантскую криогенную установку.

 

«Были и другие инженерные проблемы: магниты лабиринта нужно было очень точно откалибровать, чтобы рентгеновские импульсы имели правильную форму», — говорит Майк Данн из SLAC. «Каждая часть этой системы должна была работать одновременно», — говорит он.

 

Он и его коллеги начали отправлять электроны через ниобиевый туннель в сентябре 2022 года. За последние 12 месяцев они калибровали каждую часть машины и постепенно наращивали ее мощность.

 

«Это было невероятное удовольствие — наблюдать за изобретением и внедрением этой новой разрушительной, но мощной техники наблюдения за природой в действии», — говорит Надя Зацепина из Университета Ла Троб в Австралии. «Вначале было так много скептиков, которые говорили, что этот шумный, нестабильный зверь — первый LCLS — никогда не принесет новых научных результатов. Теперь, более десяти лет спустя, использование этих рентгеновских лучей хорошо зарекомендовало себя и позволило нам наблюдать с беспрецедентными подробностями, как происходят биохимические процессы на атомном уровне».

 

Зацепина говорит, что LCLS-II позволит снимать «молекулярные фильмы» о процессах в биологии, таких как зрение млекопитающих, фотосинтез, связывание лекарств и регуляция генов.

 

Данн говорит, что способность машины производить не только яркие рентгеновские лучи, но и множество рентгеновских лучей за чрезвычайно короткое время позволит исследователям увидеть, что происходит внутри технологически важных материалов, таких как те, которые используются для искусственных фотосинтетических устройств или следующего поколения полупроводники. По его словам, даже более экзотические материалы, которые не до конца изучены на квантовом уровне – сверхпроводники или так называемые топологические фазы – могут быть демистифицированы, исследуя их с помощью рентгеновских лучей LCLS-II.

 

«Это очень широкий научный инструмент, подобный мощному микроскопу, который может изучать все: от квантовых материалов до биологических систем, от каталитической химии до атомной физики, и он будет изучать все это и многое, многое другое», — говорит Данн.

 
 

 

 

 

Николаева Мария Опубликовано в Технологии   Теги Новости
Главное за сутки
Что известно о нападениях в Махачкале и Дербенте Что известно о нападениях в Махачкале и Дербенте Неизвестные в Дербенте и Махачкале совершили нападения на два православных храма, синагогу и пост ДПС, есть убитые гражданские лица, погибли 15 сотрудников полиции. Шесть боевиков ликвидировали. ТАСС собрал основную информацию…
Что известно о последствиях атаки ВСУ на Севастополь Что известно о последствиях атаки ВСУ на Севастополь Четыре мирных жителя погибли в результате атаки Вооруженных сил Украины (ВСУ) на Севастополь. Число пострадавших превысило 144. ВСУ нанесли удар ракетами ATACMS. ТАСС собрал основную информацию о последствиях атаки со…
Khmer Times: Россия и Камбоджа подписали первое в истории военное соглашение Khmer Times: Россия и Камбоджа подписали первое в истории военное соглашение Российские Сухопутные войска и Королевская армия Камбоджи подписали меморандум о взаимопонимании, сообщил камбоджийский портал Khmer Times. "Командующие Вооруженными силами Камбоджи и России подписали Меморандум о взаимопонимании с целью укрепления и…
Интернет и СМИ
Читайте также
Российские ученые изобрели систему подводной навигации точностью до нескольких миллиметров Российские ученые изобрели систему подводной навигации точностью до нескольких миллиметров Ученые из Севастопольского государственного университета (СевГУ) разработали инновационный метод определения местоположения подводных объектов с беспрецедентной точностью до нескольких миллиметров, пишет ТАСС. Эта технология, получившая поддержку в виде гранта Российского научного…
В ОДК "Ростех" разработали новые сплавы для морских газотурбинных двигателей В ОДК "Ростех" разработали новые сплавы для морских газотурбинных двигателей В Объединенной двигателестроительной корпорации, входящей в госкорпорацию "Ростех", инженеры и материаловеды разработали два новых высокопрочных и коррозионностойких жаропрочных сплава. Эти уникальные материалы предназначены для использования в лопатках турбин уже существующих…
Ученые разработали технологию, позволяющую извлекать энергию из отходов Ученые разработали технологию, позволяющую извлекать энергию из отходов Группа исследователей из Сибирского федерального университета в Красноярске разработала инновационную технологию, позволяющую извлекать энергию из различных видов отходов. Эта разработка представляет собой специализированное оборудование, которое может быть размещено в непосредственной…
Тема дня
Как часть Германии смогла сохранить особые чувства к России Как часть Германии смогла сохранить особые чувства к России

Германия оказалась расколотой. Как показали выборы в Европарламент, политические предпочтения гражда...

Фото
Медики назвали группы препаратов, которые повышают чувствительность к солнечному свету Медики назвали группы препаратов, которые повышают чувствительность к солнечному свету

Медицинские эксперты из всемирно известной клиники Мейо предоставили важную информацию о повышенной ...

Опрос

Является ли предложенная Минфином прогрессивная шкала налогообложения физических лиц более справедливой, чем существующая сейчас плоская шкала?

 

Анекдот дня

Экономия - способ тратить деньги без удовольствия.

Еще »
Комментарии для сайта Cackle
Мы на одноклассниках
 

 

МЫ ВКОНТАКТЕ

Свидетельство о регистрации СМИ Эл № ФС77-83392 от 07.06.2022, выдано Федеральной службой по надзору в сфере связи,

информационных технологий и массовых коммуникаций. При использовании, полном или частичном цитировании материалов

planet-today.ru активная гиперссылка обязательна. Мнения и взгляды авторов не всегда совпадают с точкой зрения редакции.

На информационном ресурсе применяются рекомендательные технологии (информационные технологии предоставления

информации на основе сбора, систематизации и анализа сведений, относящихся к предпочтениям пользователей сети "Интернет",

находящихся на территории Российской Федерации)".