เลเซอร์ที่สว่างที่สุดในโลก-ซึ่งทรงพลังมากจนสามารถผลิตพัลส์แสงที่สว่างกว่าพื้นผิวของดวงอาทิตย์ 1 พันล้านเท่า-สามารถ "เปลี่ยน" แสงที่มองเห็นได้เป็นรังสีเอกซ์ทำให้รูปร่างและสีของวัตถุดูแตกต่างกัน
เหล่านี้รังสีเอกซ์อาจเป็นอันตรายน้อยกว่าเครื่องจักรเอกซ์เรย์คอมพิวเตอร์ปัจจุบัน (CT) และให้ภาพที่มีความละเอียดสูงกว่ามากนักวิจัยกล่าว
ในการศึกษาใหม่เผยแพร่ออนไลน์ 26 มิถุนายนในวารสาร Nature Photonicsทีมจากมหาวิทยาลัยเนบราสก้า-ลินคอล์นนำโดยนักฟิสิกส์โดนัลด์ Umstadter อธิบายการทดลองที่พวกเขาได้ดำเนินการโดยใช้เลเซอร์ไดโอเคิลที่มีพลังอำนาจซึ่งตั้งชื่อตามนักคณิตศาสตร์กรีกโบราณ -18 ความลึกลับที่ยังไม่ได้รับการแก้ไขมากที่สุดในฟิสิกส์-
เมื่อนำไปสู่ลำแสงอิเล็กตรอนโฟตอนของลำแสงเลเซอร์เริ่มกระเจิงในวิธีที่แตกต่างอย่างสิ้นเชิงกว่าเมื่อส่องสว่างด้วยแสงที่อ่อนแอกว่านักวิจัยก็พบ
“ โดยปกติในขณะที่คุณเปิดความสว่างของแสงด้วยสวิตช์หรี่แสงของห้องไฟทุกอย่างในห้องจะดูเหมือนกันกับความสว่างของแสงที่ต่ำกว่า แต่ก็สว่างขึ้น” Umstadter กล่าวซึ่งทำงานที่ห้องปฏิบัติการแสงสุดขั้วของมหาวิทยาลัยเนบราสก้า-ลินคอล์นกล่าว
เมื่อนักฟิสิกส์หันความสว่างของเลเซอร์ในระดับที่สูงขึ้นมากกระบวนการกระเจิงเปลี่ยนไปในลักษณะที่จะทำเช่นวัตถุในห้องจะปรากฏแตกต่างกัน
การกระเจิงเป็นกระบวนการที่อนุภาคแสงจะเบี่ยงเบนจากวิถีของพวกเขาหลังจากตีอนุภาคอื่น ในกรณีของเลเซอร์ไดโอคิลส์โฟตอนเดียวจะกระจายไปกับอิเล็กตรอนเดี่ยว Umstadter กล่าว อิเล็กตรอนจะปล่อยโฟตอนเดียวของแสง อย่างไรก็ตามเมื่อความเข้มแสงของเลเซอร์มาถึงจุดหนึ่งอิเล็กตรอนทุกตัวเริ่มกระเจิงพร้อมกันด้วยโฟตอนจำนวนมาก
"เป็นผลให้อิเล็กตรอนปล่อยโฟตอนซึ่งมีผลรวมของพลังงานทั้งหมดของโฟตอนที่ส่องสว่างและแสงที่กระจัดกระจายมีพลังงานสูงกว่าโฟตอนมันส่องสว่างมัน "Umstadter กล่าว" อันที่จริงพลังงานสูงมากจนอยู่ในระบอบการปกครองของรังสีเอกซ์ มันเป็นเอ็กซ์เรย์ไม่ใช่โฟตอนที่มองเห็นได้เหมือนเลเซอร์ของเรา "
มุมของแสงที่ปล่อยออกมาเปลี่ยนไปซึ่งหมายถึงวัตถุที่ส่องสว่างด้วยแสงสว่างที่สว่างไสวเช่นนี้จะมีรูปร่างที่แตกต่างกัน Umstadter กล่าว นอกจากนี้พลังงานของแสงซึ่งกำหนดสี, เปลี่ยน.
ถึงแม้ว่ามันจะได้รับคุณสมบัติ X-ray แสงที่ปล่อยออกมาโดยอิเล็กตรอนมีพฤติกรรมที่แตกต่างกันเมื่อเทียบกับรังสีเอกซ์ทั่วไป “ รังสีเอกซ์ทั่วไปผลิตโดยกลไกที่แตกต่างอย่างสิ้นเชิงและพวกมันดูเหมือนหลอดไฟมากกว่า” Umstadter กล่าว
“ ถ้าหลอดไฟเป็นแสงสีขาวมันมีสีทั้งหมดที่แสดง” Umstadter กล่าวเสริม "โดยทั่วไปแล้วเลเซอร์เป็นสีเดียวและเป็นลำแสงที่แคบมาก-มันคือสิ่งที่เราเรียกว่าสอดคล้องกันรังสีเอกซ์ของเรามีความสอดคล้องกันมากกว่ารังสีเอกซ์ทั่วไปและพวกเขามีความละเอียดสูงกว่ามาก"
Umstadter กล่าวว่าระบบการถ่ายภาพที่ใช้เทคโนโลยีจะสามารถมองเห็นรายละเอียดที่เล็กกว่าเครื่องเอ็กซ์เรย์ทั่วไปได้ ตัวอย่างเช่นในการใช้งานทางการแพทย์สิ่งนี้อาจนำไปสู่ความสามารถในการตรวจจับการเปลี่ยนแปลงของเนื้อเยื่อเช่นเนื้องอกมะเร็งในระยะก่อนหน้านี้
Umstadter กล่าวว่าการใช้รังสี X ตามเทคโนโลยีจะช่วยลดปริมาณรังสีได้มากถึงสิบครั้งซึ่งจะช่วยลดความเสี่ยงของผู้ป่วยในการพัฒนามะเร็ง
เป็นที่ทราบกันดีว่าแม้แต่รังสี X ขนาดเล็กก็สามารถเพิ่มความเสี่ยงมะเร็งได้แม้ว่าจะมีจำนวนน้อยมาก ยิ่งมีจำนวนน้อยลงเท่าใดความเสี่ยงก็ยิ่งลดลง
บทความต้นฉบับเกี่ยวกับวิทยาศาสตร์สด-
