శాస్త్రవేత్తలు మెగాహెర్ట్జ్ పునరావృత రేట్ల వద్ద అధిక-శక్తి అటోసెకండ్ ఎక్స్-రే పప్పులను ఉత్పత్తి చేస్తారు

పరిశోధకులు సింగిల్-స్పైక్ హార్డ్ ఎక్స్-రే పల్స్‌లను 100 మైక్రోజౌల్స్‌కు మించిన పల్స్ ఎనర్జీలు మరియు కొన్ని వందల అటోసెకన్‌ల పల్స్ వ్యవధిని ప్రదర్శించారు. అటోసెకండ్ ఒక క్విన్టిలియన్ వంతు (10-18) ఒక సెకను — పదార్థంలో అత్యంత వేగవంతమైన ఎలక్ట్రాన్ కదలికలను కూడా సంగ్రహించడానికి శాస్త్రవేత్తలను అనుమతించే సమయ ప్రమాణం.

“ఈ హై-పవర్ అటోసెకండ్ ఎక్స్-రే పప్పులు పరమాణు స్థాయిలో పదార్థాన్ని అధ్యయనం చేయడానికి కొత్త మార్గాలను తెరవగలవు” అని యూరోపియన్ XFEL భౌతిక శాస్త్రవేత్త మరియు ప్రచురించిన అధ్యయనం యొక్క ప్రధాన రచయిత జియావే యాన్ చెప్పారు. ప్రకృతి ఫోటోనిక్స్. “ఈ ప్రత్యేకమైన X-కిరణాలతో, మేము నిర్మాణాత్మక మరియు ఎలక్ట్రానిక్ లక్షణాల యొక్క నిజమైన నష్టం-రహిత కొలతలను నిర్వహించగలము. ఇది అటోసెకండ్ క్రిస్టల్లాగ్రఫీ వంటి అధునాతన అధ్యయనాలకు మార్గం సుగమం చేస్తుంది, ఇది వాస్తవ ప్రదేశంలో ఎలక్ట్రానిక్ డైనమిక్‌లను గమనించడానికి అనుమతిస్తుంది.”

అటువంటి అల్ట్రా-షార్ట్ హార్డ్ ఎక్స్-రే పల్స్‌లను ఉత్పత్తి చేయడానికి సాంప్రదాయ పద్ధతులకు ఎలక్ట్రాన్ బంచ్ ఛార్జ్‌ను పదుల సంఖ్యలో పికోకౌలంబ్‌లకు నాటకీయంగా తగ్గించడం అవసరం, ఇది పల్స్ శక్తి మరియు ఆచరణాత్మక వినియోగాన్ని పరిమితం చేసింది. యూరోపియన్ XFEL వద్ద ఎలక్ట్రాన్ కిరణాలు మరియు ప్రత్యేక బీమ్ రవాణా వ్యవస్థల యొక్క సామూహిక ప్రభావాలను ఉపయోగించి బృందం స్వీయ-చిర్పింగ్ పద్ధతిని అభివృద్ధి చేసింది. ఈ విధానం ఎలక్ట్రాన్ బంచ్ ఛార్జ్‌ని తగ్గించకుండా టెరావాట్-స్కేల్ పీక్ పవర్ మరియు మెగాహెర్ట్జ్ రిపీటీషన్ రేట్ల వద్ద అటోసెకండ్ ఎక్స్-రే పల్స్‌ల ఉత్పత్తిని అనుమతిస్తుంది.

“అల్ట్రా-షార్ట్ పల్స్‌లను మెగాహెర్ట్జ్ రిపీటీషన్ రేట్‌లతో కలపడం ద్వారా, మేము ఇప్పుడు డేటాను చాలా వేగంగా సేకరిస్తాము మరియు గతంలో వీక్షించకుండా దాచిన ప్రక్రియలను గమనించవచ్చు” అని యూరోపియన్ XFELలోని FEL ఫిజిక్స్ గ్రూప్ గ్రూప్ లీడర్ జియాన్‌లూకా గెలోని చెప్పారు. “ఈ అభివృద్ధి బహుళ శాస్త్రీయ రంగాలలో పరిశోధనను మారుస్తుందని వాగ్దానం చేస్తుంది, ముఖ్యంగా ప్రోటీన్ అణువులు మరియు పదార్థాల పరమాణు-స్థాయి ఇమేజింగ్ మరియు నాన్ లీనియర్ ఎక్స్-రే దృగ్విషయాలను పరిశోధించడం.”