
新的研究显示,世界上最亮的激光非常强大,可以产生比太阳表面更明亮的光脉冲,可以将可见光“转化”到X射线中,从而使物体的形状和颜色看起来不同。
这些X射线研究人员说,可能比当前计算机断层扫描(CT)机器的危害要小得多,并提供更高的分辨率图像。
在6月26日在线发布的新研究中杂志自然光子学,由物理学家唐纳德·乌姆斯塔特(Donald Umstadter)领导的内布拉斯加州林肯大学的一支团队描述了他们使用其超级强大的Diocles Laser进行的实验,该实验以古希腊数学家的名字命名。 [物理学中18个最大的未解决的奥秘这是给出的
研究人员发现,当将激光束的光子引向电子束上时,与弱光照亮时,激光束的光子开始以完全不同的方式散射。
在内布拉斯加州林肯大学极限照明实验室工作的Umstadter说:“通常,当您通过房间灯光调光开关调高亮度时,房间的所有东西看起来都与照明的亮度较低,但更明亮。”
当物理学家转过身激光的亮度在更高的层次上,散射过程以使房间中的对象看起来不同的方式变化。
散射是一个过程,在击中其他颗粒后,光颗粒从其轨迹中偏转。 Umstadter说,在Diocles激光器的情况下,单个光子将用一个电子散射。因此,电子将发出单个光子的光子。但是,随着激光的光强度达到一定点,每个电子都会与大量光子同时散射。
“结果,电子发射了一个光子,该光子具有照亮其光子的所有能量的总和,因此散射的光的能量比光子乌姆斯塔特说:“这照亮了它。实际上,能量很高,以至于它处于X射线光制状态。这是X射线,不是我们激光的可见光子。”
乌姆斯塔特说,发出的光的角度改变了,这意味着用如此明亮的光线照亮的物体突然具有不同的形状。另外,光的能量,决定颜色,更改。
尽管如此,尽管它获得了X射线属性,但电子发射的光还是与常规X射线相比的表现不同。乌姆斯塔特说:“典型的X射线是通过完全不同的机制产生的,它们看起来更像是灯泡。”
乌姆斯塔特补充说:“如果灯泡是白光,它代表了所有颜色。” “激光通常是一种颜色,它是一个非常狭窄的光束 - 这就是我们所说的连贯性。我们的X射线比典型的X射线更连贯,并且分辨率更高。”
Umstadter表示,基于该技术的成像系统将能够看到比传统X射线机的细节要小得多。例如,在医疗应用中,这可能会导致在早期阶段检测组织(例如癌症)的变化的能力。
乌姆斯塔特说,基于该技术的X射线将允许将辐射剂量降低多达十倍,这将降低患者患癌症的风险。
众所周知,即使一小剂量的X射线也可以增加癌症的风险,尽管数量很少。然而,金额越小,风险越低。
原始文章现场科学。