به گزارش خبرنگار علمی و فناوری خبرگزاری برنا، دانشمندان در زمینه علم پرتوهای ایکس پیشرفتی بزرگ داشته‌اند و موفق به تولید پالس‌های پرقدرت اتموسکوند سخت با نرخ تکرار مگاهرتز شده‌اند که این امکان را فراهم می‌کند تا دینامیک الکترون‌های فوق‌سریع مطالعه و اندازه‌گیری‌های غیر مخرب در مقیاس اتمی انجام شود. این پالس‌ها به دلیل توانایی در مشاهده سریع‌ترین حرکات الکترون‌ها اهمیت بالایی دارند و ممکن است کاربردهایی در بلورشناسی اتموسکوند و تحولی در بسیاری از زمینه‌های علمی به همراه داشته باشند.
پیشرفت در فناوری پالس‌های ایکس‌ری
تیمی از پژوهشگران در مرکز تحقیقاتی European XFEL و DESY موفق به تولید پالس‌های پرقدرت اتموسکوند سخت با نرخ تکرار مگاهرتز شده‌اند که امکانات جدیدی برای مطالعه دینامیک الکترون‌های فوق‌سریع و انجام اندازه‌گیری‌های غیر مخرب در مقیاس اتمی فراهم می‌آورد. یافته‌های این تیم در تاریخ ۲۵ نوامبر در نشریه Nature Photonics منتشر شد.
این پژوهشگران موفق به تولید پالس‌های سخت ایکس با انرژی‌های بیش از ۱۰۰ میکروژول و مدت زمان پالس‌هایی تنها چند صد اتموسکوند شده‌اند. یک اتموسکوند معادل یک کویینتیلیونم ثانیه است و این زمان به دانشمندان این امکان را می‌دهد که سریع‌ترین حرکات الکترون‌ها در ماده را مشاهده کنند.
فرصت‌های جدید در تحقیقات مقیاس اتمی
ژیاوی یان، فیزیکدان در European XFEL و نویسنده ارشد مطالعه، گفت: این پالس‌های پرقدرت اتموسکوند ایکس‌ری می‌توانند درهای جدیدی را برای مطالعه ماده در مقیاس اتمی باز کنند. با این ایکس‌ری‌های منحصر به فرد، می‌توانیم اندازه‌گیری‌های بدون آسیب از خواص ساختاری و الکترونیکی انجام دهیم. این دستاورد زمینه را برای مطالعات پیشرفته‌ای مانند بلورشناسی اتموسکوند هموار می‌کند و به ما این امکان را می‌دهد تا دینامیک‌های الکترونیکی را در فضای واقعی مشاهده کنیم.
تحولی در روش‌های تولید پالس‌های سخت اتموسکوند
روش‌های سنتی برای تولید پالس‌های سخت اتموسکوند فوق‌العاده کوتاه نیاز به کاهش قابل توجه بار گروه‌های الکترونی داشتند که این امر انرژی پالس‌ها را محدود و استفاده عملی از آن‌ها را دشوار می‌کرد. اما این تیم پژوهشی با استفاده از روش خودچرینگ و بهره‌گیری از اثرات جمعی پرتوهای الکترونی و سیستم‌های تخصصی حمل و نقل پرتوها در European XFEL، امکان تولید پالس‌های اتموسکوند ایکس‌ری با قدرت اوج تراباتی و نرخ تکرار مگاهرتز را بدون کاهش بار گروه الکترونی فراهم کرده است.
پتانسیل تحول‌آفرین در تحقیقات علمی
گیانلوکا گلونی، رهبر گروه فیزیک FEL در European XFEL گفت: با ترکیب پالس‌های فوق‌العاده کوتاه با نرخ‌های تکرار مگاهرتز، اکنون می‌توانیم داده‌ها را سریع‌تر جمع‌آوری کرده و فرآیندهایی را مشاهده کنیم که پیش از این از دید مخفی بوده‌اند. این توسعه وعده می‌دهد که تحقیقات را در زمینه‌های علمی مختلف، به ویژه در تصویربرداری مقیاس اتمی مولکول‌های پروتئینی و مواد، و همچنین تحقیق در پدیده‌های غیرخطی ایکس‌ری متحول کند.
انتهای پیام/