Физики с помощью лазера получили "пустотелые" и "чищеные" атомы

Американские физики с помощью мощнейшей в мире рентгеновской лазерной установки смогли с высокой точностью контролировать поведение отдельных электронов в атоме, что позволило им "счищать" их один за другим, или получить "пустотелый" атом - без электронов на внутренних орбитах, говорится в статье, опубликованной в журнале Nature.

Интересно

Знаете ли вы, что ...

Как величайшего гения Ньютона глубоко интересовали многие проблемы физики. При этом, эксперимент с яблоком, который он проводил на себе, не являлся единственным. Одну из своих гипотез о том, что люди видят окружающий мир из-за давления света на сетчатку глаза, он тоже проверил на себе. Сделал он это так: вырезал тонкий изогнутый зонд из слоновой кости и, запустив его в собственный глаз, упорно давил на глазное яблоко с задней стороны. Все прошло «на ура»: его гипотезу полностью подтвердили цветные круги и вспышки

Смотрите также

  • Российские атомщики создали ... Российские ученые и инженеры из ЗАО "Центротех-СПб" успешно произ ...   подробно
  • Найден механизм синтеза орг ... О своих результатах ученые доложили на Астробиологической научной ...   подробно
  • Гамма-лучи оказались "заячь ... Работа специалистов пока не опубликована в рецензируемом научном ...   подробно
  • Физики зафиксировали самый ... Статья исследователей опубликована в журнале Science и даже вынес ...   подробно

Новинки

другие новинки
PODClubИсследованияНаука и техника → Физики с помощью лазера получили "пустотелые" и "чищеные" атомы


Авторы исследования, Линда Янг (Linda Young) из Аргоннской национальной лаборатории (США) и ее коллеги проводили эксперименты на рентгеновском лазере на свободных электронах LCLS (Linac Coherent Light Source), установленном в национальной ускорительной лаборатории в Стэнфордском университете. Этот прибор начал работать в апреле 2009 года, и группа Янг стала одной из первых научных групп, опубликовавших полученные с помощью LCLS результаты.

Ученые фокусировали луч рентгеновского лазера на струе из неона, а затем с помощью специальных детекторов исследовали электроны и ионы, возникшие после облучения. При этом они варьировали энергию рентгеновского лазера с 0, 8 до 2 килоэлектронвольт и меняли длительность импульсов с 230 до 80 фемтосекунд (квадриллионных долей секунды). В результате им удалось получить как "очищенные", так и "пустотелые" атомы неона.

Атомы этого инертного газа имеют по десять электронов: два во внутренней оболочке и восемь - на внешней. Рентгеновский фотон с энергией 0, 87 килоэлектронвольт, попадая в атом, "вышибал" электрон из внутренней оболочки. Менее энергичные фотоны "очищали" атом снаружи, выбивая электроны с внешней оболочки. При этом пустотелым атом оставался очень недолго - пустое место быстро заполнялось электроном с внешней оболочки.

Однако Янг и ее коллеги показали, что принципиально новые физические эффекты наблюдаются, когда энергия рентгеновских фотонов превышала 0, 99 килоэлектронвольт. В этом случае лазер мог выбить оба электрона из внутренней оболочки атома, ионизуя его изнутри и лишая его способности абсорбировать рентгеновские лучи до того момента, как вакансии вновь не заполнялись. При подъеме энергии до 2 килоэлектронвольт время жизни пустотелых атомов значительно растягивалось.

В это время вещество лучше рассеивало излучение, чем поглощало, что ученые назвали радиационной "закалкой" атомов.

"Эта прозрачность, связанная с "пустыми" атомами, может быть полезным свойством для будущих экспериментов по "просвечиванию" вещества с целью исследований молекулярных и атомных структур, поскольку уменьшает число фотонов, повреждающих вещество, и увеличивает рассеивание, с помощью которого и формируется изображение", - сказала Янг.

Источник: РИА Новости