泡沫银和聚变级激光器共同制造出世界上最亮的X射线
站长云网劳伦斯-利弗莫尔国家实验室（LLNL）利用带有银色金属泡沫的激光器（这种泡沫像空气一样轻）取得了重大突破，创造出了有史以来最明亮的X射线源，其亮度是以往任何X射线源的两倍。
超亮的X射线可能不是你在家里需要的东西（除非你有非常不寻常的家庭生活），但它们在高级研究中却有着宝贵的应用价值，包括研究材料的原子级结构、实时观察化学反应、对生物样本进行高细节成像以及分析复杂分子。
其中最耀眼的X射线在LLNL这样的地方尤为重要，LLNL参与了核聚变的前沿物理学研究--不仅是纯粹的科学研究，还包括实用核聚变反应堆的开发--以及确保美国核武器储备的安全可靠。
这些专用X射线之所以如此重要，是因为它们具有超高的分辨率，非常适合研究密度极高的物质，包括惯性约束核聚变产生的等离子体。事实上，美国国家点火装置（NIF）用于核聚变研究的超级激光器也用于产生这种新的超强X射线光。
在牙医诊所等地方，X射线通常是通过用电子束轰击金属目标产生的。电子与金属中的电子相互作用，产生一束X射线，就像这样：
不过，新系统将电子束换成了激光，将普通的金属目标换成了非常特殊的目标。在这种情况下，它是由银泡沫制成的。
这种泡沫是4毫米宽的圆柱形目标。制造方法是将纳米银线悬浮在一个特殊的模具中。然后进行超临界干燥以去除溶液，最后剩下的就是密度只有普通银千分之一的泡沫银。事实上，它的密度与空气差不多。
好吧，这听上去很聪明，但为什么呢？关键在于，按重量计算，这种蓬松的银的体积要比纯银大得多。这意味着热量通过它的速度比其他方式快得多。这意味着整个圆柱体只需15亿分之一秒就能均匀加热。
这就是能量超过20000电子伏特的X射线源。这在日常范围内微不足道，但在核物理的微观范围内，这确实是一个非常大的能量。
据LLNL称，这种新型X射线光的开发不仅将推动我们对核聚变过程的理解，而且在产生X射线时产生的等离子体将使我们对远离热平衡的明亮高温金属等离子体有新的认识。
LLNL科学家杰夫-科尔文（JeffColvin）说："展望未来，这意味着我们需要重新思考关于热传输的假设，以及如何计算这些特定金属等离子体中的热传输。"
该研究发表在PhysicalReviewE上。
踩一下[0]
顶一下[0]