Tecnología láser: fuente de rayos X coherentes de kiloelectronvoltios.

Área de la Ciencia:

• Física atómica y molecular Física atómica y molecular
• Física del láser Física del láser
• Ciencia de los rayos X Ciencia de los rayos X.

Sus antecedentes:

• La generación de rayos X similares al láser ha sido un desafío significativo en la ciencia experimental.
• Las fuentes de rayos X existentes a menudo carecen de la coherencia y la colimación requeridas para aplicaciones avanzadas.

Objetivo del estudio:

• Para demostrar la emisión de rayos X altamente colimados y espacialmente coherentes.
• Para lograr la generación de rayos X a una longitud de onda de aproximadamente 1 nanómetro y energías de hasta 1,3 kiloelectronvoltios (keV).
• Establecer la viabilidad de una fuente de rayos X de tipo láser basada en el laboratorio.

Principales métodos:

• Ionización de átomos mediante el uso de un intenso pulso láser de 5 femtosegundos.
• Caracterizar los rayos X emitidos para propiedades como la colimación, la coherencia, la longitud de onda y la energía de los fotones.

Principales resultados:

• Emisión exitosa de rayos X altamente colimados y espacialmente coherentes.
• Logró una longitud de onda de rayos X de ~ 1 nanómetro y energías de fotones de hasta 1,3 keV.
• Demostró la generación de rayos X a partir de átomos ionizados por láser.

Conclusiones:

• Una fuente de laboratorio de rayos X tipo láser de kiloelectronvoltios ahora es alcanzable.
• Los rayos X generados operan en escalas de tiempo relevantes para la ciencia química, biológica y de los materiales.
• Este avance abre nuevas posibilidades para la investigación y las aplicaciones de rayos X.