À medida que a energia do pulso aumenta e o comprimento de onda da radiação laser diminui, as dimensões das instalações crescem catastroficamente. Ao mesmo tempo, a faixa de ondas curtas de alta frequência promete muitas coisas interessantes, desde scanners de segurança de aeroportos sensíveis a optoeletrônicos de alto desempenho, mas a compacidade é necessária em todos os lugares. Cientistas chineses conseguiram resolver esse problema aprendendo como gerar radiação laser com fontes muito, muito compactas.
Fonte da imagem: SCMP
De acordo com a mídia chinesa, um grupo de cientistas do Instituto de Óptica e Mecânica Fina de Xangai da Academia Chinesa de Ciências encontrou uma maneira de criar uma versão compacta de um dispositivo conhecido como laser de elétrons livres. Esses lasers são interessantes porque o impacto no feixe de elétrons sob certas condições causa a emissão coerente de fótons por esses elétrons. Assim, é possível gerar um pulso de laser em um espectro bastante grande de condutores e semicondutores (um olá separado para o silício) e, neste caso, é possível definir o comprimento de onda de radiação necessário até o raio-X.
Em particular, em seu experimento, cientistas chineses transformaram um pedaço de fio de 8 cm de comprimento em um laser de raios X. O coautor do estudo, Ye Tian, disse ao jornal Shanghai Observer que a equipe encontrou uma maneira de sincronizar elétrons “como um guarda de honra” para gerar mais poder.
No decorrer do estudo, cientistas chineses excitaram elétrons livres em um material irradiando um fio de ferro com um pulso de laser poderoso e ultrarrápido. O pulso curto acelerou os elétrons a uma alta velocidade ao longo do fio, o que fez com que os outros elétrons no fio irradiassem ondas eletromagnéticas por conta própria. A interação de elétrons livres acelerados com o pulso eletromagnético “secundário” levou a um processo semelhante a uma avalanche, que resultou no efeito de amplificação da radiação “laser”.
O fenômeno aberto pode ser implementado em sensores, scanners e microeletrônica, quando um objeto em nanoescala pode ser transformado em um laser com quase qualquer comprimento de onda. De acordo com especialistas, isso pode forçar “uma repensar completa de como um feixe de elétrons pode ser gerado” e levar a um novo nível em ciência e tecnologia.