Sandviç Yapı: X-ışınları Oluşturmanın ve Yönetmenin Yeni Bir Yolu

02.02.2021
99
A+
A-
Sandviç Yapı: X-ışınları Oluşturmanın ve Yönetmenin Yeni Bir Yolu

Göttingen Üniversitesi’nden fizikçiler, kirişlerin aynı anda oluşturulduğu ve ‘sandviç yapı’ tarafından yönlendirildiği bir yöntem geliştiriyor.

X-ışınlarının yönlendirilmesi ve yönlendirilmesi genellikle zordur. Göttingen Üniversitesi’ndeki X-ışını fizikçileri, X-ışınlarının tek bir yönde daha hassas bir şekilde yayılabildiği yeni bir yöntem geliştirdiler. Bunu yapmak için bilim adamları, üretilen ışınları aynı anda saptırmak ve odaklamak için farklı elektron yoğunluklarına sahip ince malzeme katmanlarından oluşan bir yapı kullanıyorlar. Çalışmanın sonuçları Science Advances dergisinde yayınlandı.

Sıradan X-ışını tüplerinde X-ışınları üretmek için, yüksek voltajla hızlandırılmış elektronlar metal bir anotla çarpışır. Metaldeki atomlar, yollarındaki elektronları saptırır ve yavaşlatır veya elektronlar, metal atomları birbirlerine çarparken radyasyon yaymaları için uyarırlar. Hem elektronların yavaşlaması hem de metal atomlarının uyarılması, X ışını radyasyonunun yayılmasına neden olur. Ne yazık ki, radyasyon her yöne eşit olarak yayılır ve bu durumda odaklanmış bir ışına yönlendirilmesi zordur. Ek olarak, yayılan X ışınlarının dalga cephesi tamamen rastgele ve düzensizdir.

Sandviç Yapı: X-ışınları Oluşturmanın ve Yönetmenin Yeni Bir Yolu 1
Tim Salditt (solda) ve Malte Vassholz. Kredi: Göttingen Üniversitesi

Göttingen Üniversitesi X-ışını Fiziği Enstitüsü’ndeki fizikçiler, anotun farklı elektron yoğunluklarına sahip ince malzeme katmanlarından oluşan uygun bir yapı ile değiştirildiği zaman yeni bir etki gözlemlediler. “Sandviç yapının” kalınlığı milimetrenin birkaç milyonda biri kadar olmalıdır. Belirli bir katman dizisi seçilirse, X ışınları yönlendirilebilir.

Makalenin ilk yazarı Malte Vassholz, “Hızlandırılmış elektronlar bu sandviç yapıya çarptığında, üretilen X ışınlarının açısal spektrumu değişir” diyor. “X-ışınları tercihen, bir optik fibere benzer bir dalga kılavuzu görevi gören katmanlara paralel olarak üretilir ve yönlendirilir.”

Ayrıntılı sayısal hesaplamalar, sonuçların bir modelde yeniden üretilmesine ve belirli bir yapı seçimi için hesaplanmasına izin verir. “Hesaplamalarımıza göre, yapıyı optimize ederek etki daha da artırılabilir. Bu, daha yüksek parlaklıkta X-ışını radyasyonu oluşturmamızı sağlayacaktır ”diye ekliyor Profesör Tim Salditt.

Umut, şimdiye kadar yalnızca Hamburg’daki elektron senkrotron gibi büyük hızlandırıcılarda mümkün olan X-ışını ölçümlerinin de bir dereceye kadar ‘laboratuvara’ getirilebilmesidir. Salditt, “Yumuşak biyolojik dokular gibi mikroskobik olarak küçük ve düşük kontrastlı nesneler için X-ışını görüntüleme uygulamaları özellikle ilgi çekici” diyor.

Referans: Malte Vassholz ve Tim Salditt, 22 Ocak 2021, Science Advances tarafından “Bir dalga kılavuzu boşluğundan elektron kaynaklı karakteristik x-ışını ve bremsstrahlung radyasyonunun gözlemlenmesi”. DOI: 10.1126 / sciadv.abd5677

ZİYARETÇİ YORUMLARI - 0 YORUM

Henüz yorum yapılmamış.