Stimuleret gensidig udslettelse:Sådan laver du en gammastrålelaser med positronium

Stimuleret gensidig udslettelse er en proces, hvor en stråle af positroner og en stråle af elektroner kolliderer, hvilket får positronerne og elektronerne til at tilintetgøre hinanden og frigive gammastråler. Hvis strålerne er tilstrækkeligt intense, kan gammastrålerne stimulere emissionen af ​​yderligere gammastråler, hvilket fører til en kædereaktion og produktionen af ​​en gammastrålelaser.

For at lave en gammastrålelaser ved hjælp af stimuleret gensidig udslettelse kræves følgende trin:

1. Lav en stråle af positroner. Dette kan gøres ved at accelerere elektroner til en høj energi og derefter lade dem ramme et målmateriale, hvilket vil få elektronerne til at udsende positroner.

2. Lav en stråle af elektroner. Dette kan gøres ved termionisk emission, fotoemission eller feltemission.

3. Kollider strålerne af positroner og elektroner. Dette kan gøres ved at fokusere strålerne til et lille område ved hjælp af magnetiske linser.

4. Stimuler emissionen af ​​yderligere gammastråler. Dette kan gøres ved at placere et højreflekterende spejl i den ene ende af kollisionsområdet. Gammastrålerne vil hoppe frem og tilbage mellem spejlene, hvilket stimulerer emissionen af ​​yderligere gammastråler.

Hvis strålerne af positroner og elektroner er tilstrækkeligt intense, vil gammastrålerne stimulere emissionen af ​​et tilstrækkeligt antal yderligere gammastråler til at producere en gammastrålelaser. Gamma-strålelaseren vil udsende en stråle af gammastråler med en meget smal båndbredde og en meget høj intensitet.

Gammastrålelasere har en bred vifte af potentielle anvendelser, herunder medicinsk billeddannelse, kræftbehandling og materialebehandling. Udviklingen af ​​gamma-strålelasere er dog stadig i sin tidlige fase, og der er mange udfordringer, før de kan bruges til praktiske anvendelser.