Компактный источник нейтронов с лазерным возбуждением разработали в Осаке

Изображение: phys.org
Атомы в стеклянной паровой ячейке возбуждаются лазерными лучами до состояния Ридберга
Атомы в стеклянной паровой ячейке возбуждаются лазерными лучами до состояния Ридберга

Компактный источник нейтронов и рентгеновского излучения разработали в университете Осаки, 15 сентября сообщает Phys.org.

Часто возникает необходимость в изучении материалов и тканей организма, не приводящем к их разрушению. Один из способов, которым это можно сделать, — направить свет, ионизирующее излучение или частицы на интересующий материал и посмотреть, как они взаимодействуют.

Нейтроны, особенно низкоэнергетические, являются подходящими частицами для этого, потому что они, могут взаимодействовать с различными ядрами, включая водород. Однако для генерации нейтронов необходимо специальное малодоступное оборудование.

Исследователи из Осаки разработали небольшой источник нейтронов с лазерным возбуждением. Его размеры сопоставимы с размером кончика пальца. Он может генерировать сильный поток быстрых нейтронов очень короткими импульсами. А до скоростей, необходимых для визуализации, нейтроны замедляются в специальном замедлителе.

«Мы смогли генерировать высокую плотность нейтронов что позволяет быстро получить необходимую информацию. Одновременно были сделаны рентгеновские снимки, т. е. в системе можно реализовать две методики», — объясняет автор исследования, доцент Акифуми Його

Нейтроны генерировались путем включения и выключения лазера. Такой контроль над источником нейтронов делает систему более безопасной, чем ранее разработанные приборы.

«Взрывной характер испускания быстрых нейтронов, которого мы смогли добиться с помощью нашей системы, обеспечит визуализацию очень быстрых процессов. Например, мы считаем, что могут наблюдаться такие события, как впрыск топлива в двигатели и коллапс пузырьков в быстрых струях. Это даст ценную информацию для исследований во многих отраслях промышленности», — говорит доцент Його.