
新的研究顯示,世界上最亮的激光非常強大,可以產生比太陽表面更明亮的光脈衝,可以將可見光“轉化”到X射線中,從而使物體的形狀和顏色看起來不同。
這些X射線研究人員說,可能比當前計算機斷層掃描(CT)機器的危害要小得多,並提供更高的分辨率圖像。
在6月26日在線發布的新研究中雜誌自然光子學,由物理學家唐納德·烏姆斯塔特(Donald Umstadter)領導的內布拉斯加州林肯大學的一支團隊描述了他們使用其超級強大的Diocles Laser進行的實驗,該實驗以古希臘數學家的名字命名。 [物理學中18個最大的未解決的奧秘這是給出的
研究人員發現,當將激光束的光子引向電子束上時,與弱光照亮時,激光束的光子開始以完全不同的方式散射。
在內布拉斯加州林肯大學極限照明實驗室工作的Umstadter說:“通常,當您通過房間燈光調光開關調高亮度時,房間的所有東西看起來都與照明的亮度較低,但更明亮。”
當物理學家轉過身激光的亮度在更高的層次上,散射過程以使房間中的對像看起來不同的方式變化。
散射是一個過程,在擊中其他顆粒後,光顆粒從其軌跡中偏轉。 Umstadter說,在Diocles激光器的情況下,單個光子將用一個電子散射。因此,電子將發出單個光子的光子。但是,隨著激光的光強度達到一定點,每個電子都會與大量光子同時散射。
“結果,電子發射了一個光子,該光子具有照亮其光子的所有能量的總和,因此散射的光的能量比光子烏姆斯塔特說:“這照亮了它。實際上,能量很高,以至於它處於X射線光制狀態。這是X射線,不是我們激光的可見光子。”
烏姆斯塔特說,發出的光的角度改變了,這意味著用如此明亮的光線照亮的物體突然具有不同的形狀。另外,光的能量,決定顏色,更改。
儘管如此,儘管它獲得了X射線屬性,但電子發射的光還是與常規X射線相比的表現不同。烏姆斯塔特說:“典型的X射線是通過完全不同的機制產生的,它們看起來更像是燈泡。”
烏姆斯塔特補充說:“如果燈泡是白光,它代表了所有顏色。” “激光通常是一種顏色,它是一個非常狹窄的光束 - 這就是我們所說的連貫性。我們的X射線比典型的X射線更連貫,並且分辨率更高。”
Umstadter表示,基於該技術的成像系統將能夠看到比傳統X射線機的細節要小得多。例如,在醫療應用中,這可能會導致在早期階段檢測組織(例如癌症)的變化的能力。
烏姆斯塔特說,基於該技術的X射線將允許將輻射劑量降低多達十倍,這將降低患者患癌症的風險。
眾所周知,即使一小劑量的X射線也可以增加癌症的風險,儘管數量很少。然而,金額越小,風險越低。
原始文章現場科學。