激光束结合金属泡沫造出最亮X射线

  据物理学家组织网15日报导，美国劳伦斯利弗莫尔国家试验室（LLNL）科学家将国家点火装置（NIF）所发射的高功率激光与超轻金属泡沫奇妙结合，发明出迄今最亮的X射线。这些超亮高能X射线在极细密物质（包含惯性束缚聚变进程中发生的等离子体）成像等许多研讨范畴具有极端严重效果。相关研讨论文发表于新一期《物理谈论E》杂志。

  该团队解说了发明这种X射线的进程：高功率激光束碰击银原子，激宣布等离子体，从而发生X射线。金属原子的原子序数越高，其发生的X射线能量也就越高。

  为造出能量高于20000电子伏的X射线，团队在试验中挑选了金属银。鉴于金属的泡沫结构关于造出高能X射线至关重要，他们使用模具和银纳米线毫米的圆柱形靶标。

  团队先将悬浮在模具溶液中的纳米线进行冷冻处理，随后使用超临界枯燥技能去除溶液，终究留下低密度多孔银金属泡沫。这种银泡沫结构的密度仅为固体银密度的千分之一。

  这种泡沫结构具有许多优势：NIF宣布的激光能加热更大体积的泡沫资料，且热量的传播速度远远快于在固体内的传输速度。整个银泡沫圆柱体在约15亿分之一秒内被激光束加热，由此发生了迄今最亮的X射线。

  除创立X射线源外，团队还对多种不同的泡沫资料来了深化探求，以确认哪种泡沫可提供最大的能量输出。一起，他们还选用一种全新的数据剖析技能来了解所发生的等离子体的物理性质。