Сверхкороткие импульсы заряженных частиц имеют много применений в науке, но их использование обычно требует дорогостоящих, энергоемких и громоздких устройств. Но исследователи из Массачусетского технологического института и Гамбургского университета доказали, что это не всегда так.

Ученые разработали устройство, размером с обувную коробку, и при этом оно потребляет меньше энергии, чем его предшественники, пишет Science Daily. Пучки электронов используются в нем для сбора информации о материалах. Также они нужны для получения ультракоротких рентгеновских лучей.

Сверхкороткие рентгеновские импульсы имеют те же преимущества, что и обычные рентгеновские лучи: они могут проникать глубоко внутрь материалов. В настоящее время сверхкороткие лучи получают «выстрелом» пучком электронов из «электронной пушки» размером с автомобиль и стоимостью в миллиард долларов, а ускоритель увеличивает их скорость. Затем они проходят между двумя рядами магнитов, которые преобразуют их в рентгеновские лучи.

Фото: W. Ronny Huang

Ученые предложили другой способ. Новое компактное устройство использует терагерцовое излучение и состоит из двух медных пластин. Они находятся на расстоянии 75 микрометров друг от друга. Каждая пластина имеет два изгиба в противоположных друг от друга направлениях, а в центре одной из пластин расположен кварцевый затвор с тонким слоем меди в 30 нанометров. Изгиб пластин ограничивает терагерцовое излучение до 75 микрометров, что оказывается меньше, чем длина волны. За счет этого увеличивается ускорение частиц.

Над технологиями, связанными с рентгеновским излучением, ученые работают в разных направлениях. К примеру, Томские исследователи создают лазер, сканирующий на уровне молекул. А вот ученые из Дублина работают над новым безопасным видом сканирования, который сможет заменить рентгеновский луч.