Физики разработали метод, позволяющий поднять мощность настольного рентгеновского аппарата в сотни и тысячи раз. Такой прибор сулит переворот сразу в нескольких науках.
Конечно, «суперрентген» нужен вовсе не медикам. Специалистам по лучевой диагностики, напротив, хочется иметь как можно более слабый источник излучения, компенсируя малую интенсивность высокой чувствительностью прибора.
А вот физикам, исследующим структуру материалов или палеонтологам, которым необходимо рассмотреть внутренности древней окаменелости— нужен максимально мощный пучок рентгеновских лучей.
Первые ускорители заряженных частиц были громоздкими и, по современным меркам, довольно неэффективными. В них частицы разгоняли постоянным электрическим полем и это требовало строительства сверхвысоковольтных установок: на снимке модель 1937 года с рабочим напряжение в миллион вольт.
Сейчас такие пучки получают при помощи ускорителей заряженных частиц. Электроны в ускорителе разгоняют почти до скорости света, а затем резко тормозят электромагнитным полем, заставляя накопленную энергию переходить в излучение. И чем мощнее пучок хотят ученые, тем больше ускоритель и тем дороже обходится его строительство.
Рентгеновский лазер XFEL, о котором GZT.RU уже писал, строится на деньги нескольких государств, включая Россию. Длина его тоннелей превысит три километра (строить на поверхности здание в три километра проблематично, особенно в густонаселенном районе), а обойдется уникальный прибор в миллиард евро. То есть примерно в цену одного микрорайона российской столицы.
Синхротрон SOLEIL, Франция. Пример ускорителя, в котором частицы ускоряет переменное электромагнитное поле и который используется представителями самых разных специальностей. В том числе и благодаря мощным источникам рентгеновского излучения.
Источник: Синхротрон Soleil
Настольная альтернатива
Заоблачная цена и габариты установок, которые заставляют для перехода от одного конца «прибора» к другому садится на мотоцикл— не прихоть физиков и не операция по освоению бюджетных средств. Миллиардные траты есть следствие того, что заряженные частицы разгонять до высоких энергий пока удается только соорудив внушительных размеров ускоритель, а где размеры, там и деньги, и неизбежные технические проблемы.
Ускорители стали необходимым инструментом для большинства исследовательских центров. И кое-какие подобные установки представляют собой не только научную, но и архитектурную ценность - на снимке башня снятого с эксплуатации линейного ускорителя в Израиле.
Источник: nivs
Большой адронный коллайдер, LHC, тоже размещен в тоннеле длиной 27 км из-за отсутствия более компактных альтернатив, так что не только материаловеды и палеонтологи мечтают о небольших, но мощных ускорителях. Работа, которая появилась в журнале Nature, дает им если не готовое решение, то повод надеяться на резкое изменение ситуации в ближайшем будущем.
- LHC в каждую поликлинику
-
Неожиданным образом и LHC помог рентгенологам. На основе созданных для коллайдера приборов удалось найти способ получения не черно-белых, а цветных рентгеновских снимков. Причем не просто раскрашенных по принципу "яркое – красное, темное – синее", а именно передающих разные "оттенки" рентгеновского излучения!
Что предлагает группа исследователей из Великобритании и США? Они развили идею лазерно-плазменного ускорения заряженных частиц, над которой сейчас работают сразу несколько научных коллективов по всему миру. Их детище побило показатели предыдущих лазерно-плазменных ускорителей в тысячу раз, и если удастся решить еще несколько технических задач, ученые смогут получить настольные приборы с характеристиками современных комплексов размером с целое здание.
Свежие комментарии