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科学:切割X射线激光器的尺寸

作者:项桁槿    发布时间:2017-08-31 01:03:02    

作者:JEFF HECHT在波士顿X-RAY激光器已被削减到可控制的尺寸 10多年前,在劳伦斯利弗莫尔国家实验室(Lawrence Livermore National Laboratory)进行的一项实验中,内华达沙漠下的核爆炸为世界上第一台X射线激光器提供了动力 1984年,利弗莫尔报道了“第一台实验室X射线激光器”这是一个光学激光器,与建筑物一样大,是为融合研究而建造的现在麻省理工学院的Santana Basu和Peter Hagelstein已经展示了第一台可以在普通实验室供电的X射线激光器这种紧凑的X射线激光器可用于成像活细胞和蚀刻半导体芯片上的微小特征粒子加速器等机器可以产生X射线,但只有激光才能在这些波长产生短而强烈的脉冲这种脉冲可用于产生高分辨率图像或活细胞全息图脉冲足够短,以避免由细胞组件的运动引起的任何模糊早期的X射线激光依靠一个强烈的能量爆发来电离金属箔并激发离子,使它们发射X射线这需要来自利弗莫尔的Nova融合激光器的千焦耳能量脉冲巴苏和哈格尔斯坦采取了不同的方法,对每次X射线爆发使用两个小于焦耳的能量脉冲第一脉冲使硅衬底上的铌膜电离然后,第二个脉冲激发铌离子产生波长为20.6纳米的X射线脉冲这些脉冲仅持续5亿分之一秒目前的显微技术可以解析制备样品中小至2纳米和活细胞中200纳米的细节使用X射线激光器,科学家们希望有一天能够在活细胞中观察到20纳米的特征来自加州大学伯克利分校的Luiz Da Silva及其同事已成功使用Livermore激光观察干燥大鼠精子细胞核中的50纳米特征(Science,vol 258,p 269)与此同时,利弗莫尔的丹尼斯马修斯提出了一个更紧凑的系统版本,可以容纳一个只有3到10米的空间该系统将采用新的泵浦激光技术,耗资400万至500万美元他希望最终将价格降至100万美元,

 

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