Физики из России разработали подход, позволяющий создавать компактные источники гамма-излучения, способные одновременно вырабатывать большое число ярких импульсов гамма-волн с разными спектральными характеристиками. Разработка позволит создать более совершенные инструменты для ядерной фотоники, материаловедения и медицины, сообщила пресс-служба "Сколтеха" (входит в группу ВЭБ.РФ).
"Ученые предложили новый метод создания ярких, четких и компактных источников гамма-излучения, способных излучать несколько "цветов" одновременно. Работа напрямую связана с проектированием интенсивного комптоновского источника Национального центра физики и математики (НЦФМ) в России, где планируется создать источник гамма-излучения нового поколения с узкой спектральной линией", - говорится в сообщении.
Технология была разработана специалистами "Сколтеха", НИЯУ МИФИ и ВНИИА имени Духова для решения одной из главных проблем, мешающих вырабатывать мощные и при этом четкие вспышки гамма-волн при помощи компактных установок, построенных на базе лазерных излучателей и пучков электронов. Они вырабатывают вспышки излучения высоких энергий, сталкивая разогнанные до высоких энергий электроны с интенсивными лазерными импульсами.
В теории, взаимодействия между электронами и частицами света из пучков излучения должны приводить к формированию очень ярких и четких вспышек гамма-волн, однако на практике их линии в спектре "размазываются", а яркость падает. Российские ученые выяснили, что этого можно избежать, если особым образом структурировать лазерный импульс и разбить его на множество одинаковых коротких импульсов с заданными задержками.
"Идея концептуально простая: вместо одного "колоколообразного" всплеска света мы строим плоское световое "плато" из многих маленьких вспышек. Тогда электроны во время излучения видят почти постоянную интенсивность, и это предотвращает привычное нелинейное уширение гамма-линии", - пояснил доцент Центра искусственного интеллекта "Сколтеха" Сергей Рыкованов, чьи слова приводит пресс-служба вуза.
Как отмечают ученые, этот подход позволяет не только сделать импульсы гамма-волн более четкими, но и также дает возможность вырабатывать "многоцветное" гамма-излучение и гибко "программировать" его спектральные характеристики и яркость каждого типа импульсов. В перспективе, это позволит создать очень гибкие, компактные и яркие источники гамма-излучения, пригодные для производства изотопов, медицинской визуализации и материаловедческих исследований.