Fysikere finder måder at kontrollere gammastråling på

Forskere fra Kazan Federal University, Texas A&M University og Institute of Applied Physics (Russian Academy of Sciences) fandt måder at dirigere højfrekvent gammastråling ved hjælp af akustik.

Deres papir beskriver en optisk 'switch' - en enhed, der er i stand til at slippe igennem eller stoppe gammakvanter ved at skifte det akustiske felt. I bund og grund, mekanismen gør jern 'gennemsigtigt' for gammastråler, når det er nødvendigt.

Mossbauer Spectroscopy Lab fra Kazan Federal University viste akustisk induceret gennemsigtighed af et resonansmedium til gammastråling i et eksperiment. Essensen af ​​dette fænomen ligger i transformationen af ​​absorptionslinjens spektrum til en kamstruktur bestående af satellitlinjer adskilt fra hovedlinjen med frekvensen af ​​det akustiske felt. Til forsøget, gamma-kvanter med en energi på 14,4 keV blev brugt, som udsendes under henfaldet af den exciterede tilstand af jern-57-kernen.

"Ved at virke på absorberen indeholdende Fe-57 kernerne ved hjælp af en piezoelektrisk transducer, det var muligt at opnå, at den optisk tætte absorber blev gennemsigtig for resonans gammastråler. Absorberen var fastgjort til en piezoelektrisk transducer, som vibrerede ved en bestemt frekvens og amplitude. Ved en oscillationsamplitude svarende til et modulationsindeks på 2,4, absorptionen af ​​fotoner med en energi på 14,4 keV blev undertrykt 148 gange, " forklarer Mossbauer Spectroscopy Lab Head Farit Vagizov. "Denne effekt er analog med effekten af ​​elektromagnetisk induceret transparens i optik, når stråling i et frekvensområde bruges til at styre elektroniske overgange af atomer i et andet frekvensområde. Som du ved, effekten af ​​elektromagnetisk induceret gennemsigtighed i atomare medier har et ret bredt område af potentielle anvendelser:skabelsen af ​​kontrollerede forsinkelseslinjer, enheder til optagelse og gengivelse af kvanteinformation, frekvensstandarder i atomure, og meget mere."

Denne effekt viste, at ved hjælp af lavfrekvent (~ 10-40 MHz) akustisk excitation, det er muligt at styre processen med transmission af højfrekvent elektromagnetisk stråling med en frekvens på mere end 1013 MHz gennem resonansmediet. Denne effekt kan vise sig at være nyttig til at kontrollere den genererede stråling på moderne synkrotronkilder og røntgenlasere, samt til at skabe lovende kvanteenheder.