Науковці винайшли інноваційний лазер, що дозволяє бачити предмети на атомному рівні

Європейські науковці створили надпотужні рентгенівські імпульси тривалістю кілька сотень атосекунд (10−18 с). Це відкриття дозволяє досліджувати ультрашвидку динаміку електронів і виконувати недеструктивні вимірювання на атомному рівні.

Рентгенівські імпульси з піковою потужністю у теравати відкривають шлях до нових досліджень, таких як атосекундна кристалографія. Це дозволить вивчати електронну динаміку в реальному просторі та структуру молекул без пошкодження зразків. Згідно з головним автором дослідження, фізиком Цзявеєм Яном, ця технологія забезпечує унікальний рівень точності.

Замість традиційного зменшення заряду електронного пучка, команда застосувала метод самочірпування, використовуючи колективні ефекти електронного пучка та спеціалізовані транспортні системи. Це дозволило генерувати імпульси без втрати енергії, зберігаючи практичну ефективність.

Вчені переконані: розробка стане революційною для досліджень у багатьох наукових галузях — від створення зображень білкових молекул і матеріалів до вивчення нелінійних рентгенівських явищ. Як зазначає Джанлука Джелоні, керівник групи фізики FEL, нова технологія дозволяє швидше збирати дані та спостерігати процеси, раніше недоступні для вивчення.

Дослідження опубліковано 25 листопада 2024 року в журналі Nature Photonics. Цей прорив закладає основу для нових досліджень матерії та відкриває нові горизонти в розумінні фізики атомного рівня.