新技术可高效产生X射线激光脉冲，发光效率大幅提升至80%
日期：
2023-02-28
浏览次数:
21
近日，奥地利维也纳工业大学（TU Wien）的一组研究人员宣布开发出一种新的、更简单、更有效的X射线激光脉冲产生技术。在日常场景中，医院里用来检查断腿这类的X光片很容易制作。然而，工业应用场景中则需要一种完全不同的X射线辐射——即尽可能短且高能的X射线激光脉冲。例如，它们被用于纳米结构和电子元件的生产，但也用于实时监测化学反应。纳米波长范围内的强烈、极短波X射线脉冲很难产生，但现在维也纳工业大学已经开发了一种新的、更简单的方法：它并不是利用钛蓝宝石激光器，而是利用镱激光器。关键的技巧是，光通过气体来改变它的性质。激光束的波长取决于产生激光束的材料：在所涉及的原子或分子中，电子从一种状态转变为另一种能量较低的状态。这导致光子被发射出来——它的波长取决于电子在状态变化过程中损失了多少能量。通过这种方式，就可以产生不同颜色的激光——从红色到紫色。然而，为了制造波长更小的激光束，必须采用特殊的技巧：首先，制造波长更长的激光束，并向原子发射。一个电子被从原子中剥离出来，并在激光的电场中加速。然后它转回来，再次与原来的原子碰撞，从而产生短波X射线。这种技术被称为“高谐波产生”。维也纳工业大学光子学研究所的Paolo Carpeggiani解释称：“乍一看，这种情况似乎有些违反直觉。因为科学家们此前已经用事实证明——原始激光束的波长越大，你最终能达到的波长就越小。然而，X射线辐射的产生效率在这个过程中也会降低：如果你想产生非常短波的辐射，它的强度就会变得非常低。”到目前为止，这种技术几乎总是通过使用钛蓝宝石激光器，然后用特殊晶体增加其辐射波长，以便通过高谐波产生产生最短的X射线辐射。然而，维也纳工业大学的研究小组开发了一种更简单、同时也更强大的方法：他们使用镱激光器。镱激光器比钛蓝宝石激光器更简单、更便宜、更强大，但到目前为止，它们在X射线产生方面的性能要低得多。维也纳工业大学团队的关键突破点在于，他们首次增加了镱激光辐射的波长——不是像往常一样通过晶体发射，而是通过分子气体发射。这大大提高了发光效率，从以往的20％增加到80％左右。
Hot News
/
相关推荐
2025
-
10
-
23
点击次数:
17
来源：中国稀土网据Mining.com网站援引彭博通讯社报道，美国总统特朗普与来访的澳大利亚总理阿尔巴尼斯签署一项加大稀土和关键矿产供应的协议。“从现在起的一年左右时间内，我们就将拥有太多的关键矿物和稀土，届时都不知如何处置它们”，特朗普周一（10月20日）在白宫两国领导人会见期间称。阿尔巴尼斯称，协议涉及价值85亿美元的“准备就绪”项目。他称赞该协议将两国的经济和国防合作水平推上“一个新台阶”。...
2025
-
10
-
22
点击次数:
29
来源：中国稀土网近日，国家知识产权局公示首批产业知识产权运营中心认定名单。由包头稀土高新区管委会主导牵头的“稀土功能材料产业知识产权运营中心”成功入选。本批次中，全国共有65家中心入选，自治区共有3家中心入选，“稀土功能材料产业知识产权运营中心”位列其中且是包头市唯一入选中心。据悉，国家级产业知识产权运营中心围绕构建全产业链知识产权运营生态，以重点产业龙头企业、产业园区、行业组织、科研机构等为建设...
2025
-
10
-
22
点击次数:
29
来源：中国稀土网据Mining.com网站报道，美国Critical Metals公司已经与一家未具名的机构投资者达成一项证券购买协议，通过私募股权投资（PIPE）交易将筹集5000万美元的资金。根据协议条款，Critical Metals将发行共计147万股普通股和预先出资的认证股权，以购买总计约156万股。公司称，将利用转让净收入助资其开发格陵兰坦布里兹（Tanbreez）稀土矿，该矿矿石量大...
2025
-
10
-
21
点击次数:
51
来源：中国稀土网近日，随着最后一组试验数据出炉，包钢集团矿山研究院自主研发、自主工业制备的“KYR型稀土捕收剂”圆满完成工业应用试验，标志着包钢集团在稀土选矿关键技术上取得重大突破，将显著提升白云鄂博矿稀土资源的综合利用效率。此次进行工业试验的“KYR型稀土捕收剂”是包钢集团矿山研究院“新型高效稀土捕收药剂的开发及应用”项目的重要科研成果，项目团队联合白云选矿分公司（宝山矿业），在包钢选区选矿作业...