Potrivit Phys.org pe 15, oamenii de știință de la Laboratorul Național Lawrence Livermore (LLNL) au combinat cu succes laserele de mare putere de la National Ignition Facility (NIF) cu spumă metalică ultrauşoară pentru a crea cele mai strălucitoare raze X de până acum. Aceste raze X ultra-luminoase, de înaltă energie joacă un rol crucial în diverse domenii de cercetare, inclusiv imagistica materialelor ultra-dense, cum ar fi plasmele generate în fuziunea inerțială. Lucrarea de cercetare aferentă a fost publicată în cel mai recent număr al Physical Review E.
Echipa a explicat procesul de creare a acestor raze X: fasciculele laser de mare putere lovesc atomii de argint, excitând plasma, care apoi produce raze X. Cu cât numărul atomic al atomului de metal este mai mare, cu atât energia razelor X rezultate este mai mare.
Pentru a genera raze X cu energii de peste 20,000 electroni volți, echipa a ales argint pentru experiment. Deoarece structura de spumă a metalului este esențială pentru producerea de raze X de înaltă energie, au folosit matrițe și nanofire de argint pentru a crea o țintă cilindrică cu un diametru de 4 mm și o înălțime de 4 mm.
Echipa a înghețat mai întâi nanofirele suspendate în soluția de matriță, apoi a folosit uscarea supercritică pentru a îndepărta soluția, lăsând în urmă spumă poroasă de argint cu densitate scăzută. Această structură de spumă are o densitate de doar o miime din densitatea argintului solid.
Această structură de spumă are mai multe avantaje: laserul de la NIF poate încălzi un volum mai mare de material de spumă, iar viteza de propagare a căldurii este mult mai rapidă decât viteza de transmisie în solide. Întregul cilindru de spumă de argint a fost încălzit de fasciculul laser în aproximativ o miliard de secundă, rezultând cele mai strălucitoare raze X produse vreodată.
Pe lângă crearea sursei de raze X, echipa a efectuat, de asemenea, cercetări aprofundate pe diverse materiale de spumă pentru a identifica care ar putea oferi cea mai mare producție de energie. De asemenea, au folosit o nouă tehnică de analiză a datelor pentru a înțelege proprietățile fizice ale plasmei generate.