Физики создали первый прототип настольного рентгеновского лазера

Как пошло - то одно, то другое. Видно полезная штука. Начать с настольного, потом мощи порядка на четыре нарастить. Наверное хотят изучать электронику всякую, может даже в движении, может даже на орбите... Кто грамотный - поправьте, если что. Вторая статья вообще про какого-то монстра.

"Международный коллектив физиков разработал настольный рентгеновский лазер, который можно применять для биологических, физических и других научных исследований, говорится в статье, опубликованной в журнале Science.

Считается, что широкое распространение рентгеновских лазеров в научных лабораториях повлечет за собой микро-революцию в физике и биологии. Рентгеновские лазеры позволяют получать изображения веществ с атомным разрешением и наблюдать за многими физическими процессами изнутри. На сегодняшний день основными препятствиями для повсеместного применения данных излучателей выступают их цена и габариты - размеры типичной лазерной установки приближаются к площади небольшого футбольного поля.

Группа физиков под руководством Тенио Попминтчева (Tenio Popmintchev) из университета штата Колорадо в городе Боулдер (США) разработала компактный рентгеновский лазер, умещающийся на письменном столе, научившись преобразовывать инфракрасное излучение в рентгеновские лазерные импульсы.

Попминтчев и его коллеги воспользовались тем, что атомы благородных газов - аргона и неона - можно накачать энергией таким образом, что через некоторое время они начнут синхронно излучать фотоны во всех диапазонах электромагнитного излучения. Это излучение будет относительно неоднородным - в нем будут присутствовать множество пиков и провалов.

Значительная часть таких пиков придется на ультрафиолетовую и рентгеновскую часть спектра, что позволяет использовать этот эффект для создания рентгеновского лазера. Однако для этого требуется специальный механизм накачки, позволяющий получить пики максимальной высоты и силы именно в рентгеновской области излучения.

Физики решили эту задачу при помощи специального алгоритма, изменявшего длину волны этого лазера в процессе накачки.

"Мы никогда бы не обнаружили этого, если бы мы не задумались о том, что же происходит при генерации высоких гармоник, когда мы меняем длину волны лазера, накачивающего генератор. Благодаря этому мы смогли перейти от инфракрасного к рентгеновскому излучению, получив лазерные импульсы с длиной волны в 0,775 нанометров (миллиардных долей метра)", - пояснил другой участник группы Маргарет Мурнейн (Margaret Murnane) из университета штата Колорадо в городе Боулдер .

Ученые проверили свою методику - они собрали экспериментальный прототип рентгеновского лазера и проверили его в деле. Эксперимент завершился удачно - на снимках физики увидели яркую лазерную точку.

Как полагают физики, подобные лазеры можно использовать для медицинских и научных целей - изучения структуры молекул, наблюдения за клеточными процессами и другими тайнами микромира."

http://ria.ru/science/20120607/668033987.html

"Российские власти планируют в 2012-2014 годах вложить в международный проект европейского рентгеновского лазера на свободных электронах XFEL 7,94 миллиарда рублей, говорится в материалах, размещенных на сайте Минфина.

Рентгеновский лазер на свободных электронах XFEL (X-ray Free-Electron Laser) - сооружение длиной более трех километров, которое планируется построить в Германии, на базе научного центра DESY в Гамбурге. Стоимость проекта превысит 1 миллиард евро, в нем участвуют 14 стран.

В июле 2009 года премьер-министр РФ Владимир Путин подписал постановление об участии России в строительстве и эксплуатации этого лазера. Тогда вице-премьер РФ Сергей Иванов заявил, что Россия выделит на эти цели 250 миллионов евро.

Планировалось, что денежные средства от России перечислит "Роснано", а Минфин компенсирует эти расходы нанотехнологической корпорации.

Согласно плановому реестру расходов, подлежащих исполнению за счет федерального бюджета, в 2012 году Россия в качестве возмещения перечислит "Роснано" в 2012 году 3,1 миллиарда рублей, в 2013 году - 2,2 миллиарда рублей, а в 2014 году - 2,64 миллиарда рублей.

Яркость будущего рентгеновского лазера будет превосходить существующие источники синхротронного излучения более чем в 100 миллионов раз, длительность рентгеновского импульса на нем будет составлять около 100 фемтосекунд (100 квадриллионных долей секунды, за это время свет проходит около 30 микрон).

Установка позволит исследователям глубже проникнуть в тайны материи - в реальном времени изучать процессы образования и разрушения молекул и мгновенно регистрировать фазовые переходы в материале, происходящие под действием мощного импульсного излучения.

Использовать рентгеновский лазер смогут исследователи из 14 стран-участниц проекта - Германии, России, Великобритании, Венгрии, Греции, Дании, Италии, Испании, Китая, Польши, Словакии, Франции, Швеции и Швейцарии. Строительство установки планируется завершить в 2014 году, а работать с ним ученые смогут уже в 2015 году. Аналогичные национальные проекты осуществляются в США и Японии.

В XFEL будет использоваться иной принцип генерации излучения, нежели в "обычном" лазере.

В классическом лазере когерентное лазерное излучение генерируется благодаря инверсии электронной населенности - в атомах рабочего тела электроны распределены "наоборот", более высокоэнергичных больше, чем низкоэнергичных. XFEL представляет собой ускоритель электронов со специальным устройством - ондулятором, состоящим из периодически расположенных магнитов, отклоняющих электроны от прямолинейной траектории.

Разогнанные до околосветовой скорости электроны в ондуляторе под действием магнитного поля отклоняются, испытывают ускорение и генерируют спонтанное синхротронное излучение, возникающего при ускоренном движении заряженных частиц на скоростях, близких к скорости света."

http://ria.ru/nano_news/20111014/458931574.html