Один рентгеновский импульс раскрыл плазменные наноструктуры в широком диапазоне масштабов
Учёные из Японии впервые в мире измерили структуры высокоэнергетической плазмы в диапазоне от 10 до 500 нанометров с помощью одного рентгеновского импульса и одной камеры. Это стало возможным благодаря новому методу безэкранного малоуглового рентгеновского рассеяния, разработанному международной группой под руководством Масато Оты из Национального института термоядерных исследований и Ёити Сакавы из Университета Осаки. Об этом рассказывает издание Phys.org.
Новый метод позволяет регистрировать сигналы из сверхмалых углов, которые раньше были скрыты за beamstop — защитным экраном, закрывающим центральную часть пучка. Вместо него исследователи использовали систему светоослабляющих фильтров из металлических фольг, что расширило диапазон измерений более чем в 100 раз по сравнению с традиционными подходами.
Эксперименты проводились на рентгеновском лазере на свободных электронах SACLA в Хариме, префектура Хёго. Мощный лазер мгновенно превращал кремниевую мишень из микростержней в плазму, а рентгеновский импульс фиксировал процесс её разрушения и разрежения с пикосекундным разрешением.
Сравнение результатов для твёрдого и плазменного состояний показало, что даже увеличение размера начальной плазмы на несколько нанометров снижает поглощение лазерной энергии примерно в четыре раза. Метод также применим для изучения живых клеток и взаимодействия плазмы со стенками термоядерных реакторов.
