Zig-zagging-enhed fokuserer på højenergi-strålingsemissioner

Der er ingen erstatning for at bruge det rigtige værktøj til det aktuelle job. Brug af lavenergistrålekilder er simpelthen ikke egnet til visse opgaver:udstyr, der bruges til kræftbehandling kræver en stærk, monokromatisk strålingskilde til at producere hårde røntgenstråler. Andre lignende strålingskilder finder anvendelse i behandling af nukleart affald. At designe enheder, der støt udsender en bestemt type stråling, fysikere bruger en speciel slags krystal, omtalt som en krystallinsk undulator. I en nylig undersøgelse offentliggjort i EPJ D , et hold har demonstreret evnen til at kontrollere strålingsemissioner fra en partikel, der rejser gennem sådan en enhed. Tobias Wistisen fra Aarhus Universitet, Danmark, og kolleger har vist, hvordan man manipulerer den udsendte stråling ved at vælge en kombination af indkommende partikelladning og energi, oscillationsamplitude og periode for undulatorens krystallinske gitter.

Disse undulatoranordninger tvinger en gennemtrængende ladet partikel til at udstråle, ved at bruge krystaldeformationer til at starte en zig-zagging-bane. I den nye undersøgelse, Wistisen og kolleger præsenterer deres eksperimentelle resultater om stråling produceret af indkommende elektroner med høj energi (855 MeV) i en silicium-germanium krystallinsk undulator, der er cirka 10 gange tykkere end den tidligere tilgængelige.

Traditionelle undulatorer har magneter, der er i størrelsesordenen 1 cm lange, som omsættes direkte til energien af ​​den udsendte stråling, som typisk er bløde røntgenstråler (1-10 keV). Til sammenligning har undulatorerne i denne undersøgelse krystaldeformationer på cirka 40 nm i længden, producerer et strålingsniveau på ca. 10, 000 højere:10-50 MeV.

Som en del af denne undersøgelse, forfatterne udførte derefter teoretiske simuleringer, som viste sig at være i overensstemmelse med den observerbare stråling, der blev detekteret i deres eksperimentelle opsætning.