Исследователи из физического факультета Оксфордского университета (с коллегами из лаборатории Резерфорда Эпплтона и Университета Стратклайда) впервые продемонстрировали, что можно генерировать ультракороткие рентгеновские импульсы с использованием существующих технологий — и это может открыть огромный спектр научных приложений.В новой статье, опубликованной в журнале Scientific Reports, описывается, как компьютерное моделирование техники, называемой рамановским усилением, показывает, что нынешние кратковременные рентгеновские вспышки, длящиеся всего лишь тысячные доли миллиардной доли секунды, могут быть сжаты еще сильнее. , с точностью до долей фемтосекунды (одной миллионной миллиардной доли секунды).
Джеймс Сэдлер, студент второго курса DPhil и ведущий автор статьи, говорит: «Рентгеновские импульсы от лазеров на свободных электронах используются множеством способов, от биомедицинских технологий и работы над сверхпроводниками до исследований белков и состояний. материи на плотных планетах.«С помощью моделирования мы показали, что можно сократить длину импульса рентгеновского излучения в сто или тысячу раз — вспышки света короче, чем время, необходимое для протекания химической реакции. Это может иметь захватывающие последствия для целого ряда научных дисциплин ».
Моделирование с использованием кода, написанного Уорреном Мори из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе и профессором Луисом Сильвой из Instituto Superior Tecnico в Лиссабоне, проводилось на суперкомпьютерах SCARF и ARCHER в Великобритании.Профессор Питер Норрейс, главный исследователь проекта, добавляет: «Хорошей аналогией могут быть телепрограммы по естествознанию. Когда вы видите, например, летящую птицу, снятую сверхбыстрой камерой, вы можете увидеть все прекрасные нюансы, которые невозможно уловить невооруженным глазом или обычными технологиями.«Уменьшая длину импульса этих рентгеновских лучей на другой порядок — фактически, увеличивая« выдержку », мы можем сделать ряд научных процессов намного понятнее».
Эти процессы включают в себя некоторые из самых коротких событий в физике, такие как движение электронов в атомах. По словам исследователей, главное сейчас — продемонстрировать эту технику в лабораторных условиях.