热点关注:  
X射线 3D打印 中广核技 中国同辐 太赫兹 新冠疫情 粒子加速器 质子治疗 电子束辐照 放射性同位素 辐照交联 辐射剂量 直线加速器

技术装备 > 电子加速器 > 正文

利用桌面波导提供聚焦的X射线 同时产生和引导光束

X射线 高能电子束 同步加速器 光束
发布:2021-02-26 11:20:44    

通过同时产生和引导光束,层状阳极可以在一个方向上发出X射线,而无需使用镜子或大型加速器。

 
图片来源:哥廷根大学/朱利叶斯·希尔比格(Julius Hilbig)

尽管广泛使用x射线作为可视化固体对象内部特征的基本工具,但在实验室环境中很难以单个方向将亮光束发射到目标目标上。与发射高度准直光束的大型加速器不同,传统的小型辐射源会在所有方向上产生X射线辐射。一旦发出,X射线就很难用镜子或透镜操纵。

为了在明确定义的路径中获得明亮的X射线,哥廷根大学的Malte Vassholz和Tim Salditt现在已经开发并演示了一种直接在波导结构内生成辐射的方法。组成波导的层状材料在纳米级的通道内发出X射线,所产生的光束亮度比传统的μ焦点X射线管高出两个数量级。该方法可能会导致在实验室中进行软物质成像和相干散射实验的工具。

实验室规模的光源通过用高压加速的电子撞击金属阳极来产生X射线。当金属中的原子偏转并减慢这些电子时以及电子激发金属原子时,会以所有角度发射辐射。为了更好地控制金属发出X射线的角度,Vassholz和Salditt建立了一个类似三明治的结构,如图所示,该结构由嵌入在导向层和覆层之间的荧光金属层组成。研究人员使用由X射线管改装的仪器产生的高能电子束,激发了中央金属层,使中央金属层发出了X射线,并被聚集到引导层中。这些光束穿过引导层,并通过波导出口发射。

其他实验和计算表明,通过使用不同的金属或通过更改层的厚度,可以进一步提高发出的X射线的亮度。研究人员提出,该设计可以实现对微型结构的台式测量,而这些微型结构到目前为止只能使用同步加速器辐射进行访问。

推荐阅读

康奈尔高能同步加速器源用于帮助开发可能的候选药物来对抗COVID-19

康奈尔高能同步加速器源(CHESS)已部分恢复运行,将开展与新冠肺炎治疗有关的研究。数十年来,CHES一直在包括材料科学,生物学和物理学在内的众多领域进行研究。 2020-06-28

极罕见粒子衰变或迎来全新物理学

欧洲核子研究组织(CERN)报告,发现了一个物理学上极其罕见的物理过程的首个证据,为开辟揭示暗物质、或其它神秘宇宙现象的全新物理学粒子研究奠定了基础。 2020-08-10

高能第四代同步加速器产生的X射线比以前亮度高100倍

世界上最强大的X射线源之一(比以前的亮度高100倍)已在法国格勒诺布尔的欧洲同步加速器辐射设施(ESRF)开业。它揭示原子细节的能力已经用于可视化Covid-19病毒如何与宿主细胞相互作用以及对冠状病毒感染的肺组织进行3D扫描。 2020-08-27

自主粒子加速器:借助人工智能更智能地加速

DESY和KIT(卡尔斯鲁厄技术学院)的一个新项目目前正在朝着完全自动操作的加速器迈出第一步。在亥姆霍兹人工智能合作单位的框架内,由亥姆霍兹协会和两个参与的亥姆霍兹研究中心支持的“自主加速器”合作为在DESY和KIT的两个线性加速器的运行带来了“强化学习”。 2020-11-13

纳米定位系统在束线应用中具有极高的可靠性

Queensgate为纳米定位提供了出色的解决方案,具有极高的精度,精确度,分辨率和速度,在整个光束线应用中持续数十年。 2020-12-02
阅读排行榜