Szinkrotronsugárzás

A Wikipédiából, a szabad lexikonból.

Hannes Alfvén. Ő és Nicolai Herlofson jósolták meg 1950-ben, hogy az űrben is létezik szinkrotronsugárzás. [1] Alfvén 1970-ben kapott fizikai Nobel-díjat.

A szinkrotronsugárzás előállítása a francia Synchrotron SOLAIL-nél. A középen található egyenes részbe a lineáris gyorsítóba (linac) kerül az elektron egy elektronágyúból, majd a kisebb szinkrortronban (booster, kisebb kör) felgyorsítják 2,75 GeV energiára, végül a nagyobb szinkrotronban (tárológyűrű, nagyobb kör) állandó energián keringetik. A nyaláb pályáját görbítő mágneseknél az elektronnyaláb szinkrotronsugárzást bocsát ki érintőirányban, amelyeket az egyes laborokba vezetik különböző vizsgálatok céljára.

Az M87 nagyenergiájú kilövellése. A fénylést szinkrotronsugárzás okozza, nagyenergiájú elektronok mozognak a mágneses térben. Először Geoffrey R. Burbidge észlelte 1956-ban a szinkrotronsugárzást a világűrben, megerősítve Alfvénék jóslatát.

A szinkrotronsugárzás elektromágneses sugárzás, amelyet a fénysebességhez közeli sebességgel mozgó (szakmai nyelven: relativisztikus) elektronok vagy pozitronok hoznak létre sebességvektoruk megváltozása során. A sebesség gyakran a mágneses tér hatására változik. A földön tipikusan szinkrotronokkal hozzák létre, de a világűrben természetes módon is létrejön, amikor gyors elektron mágneses térben mozog. A sugárzás összetevői: infravörös, látható fény, ultraibolya, röntgen.

[szerkesztés] Felhasználása

A szinkrotron sugárzás ideális eszköz többféle kutatás és ipari alkalmazás számára, melyek között megtalálhatóak:

Litográfia
Abszorpció / szórás vizsgálata
Protein krisztallográfia
Spektroszkópia

A szinkrotron sugárzás pár tulajdonsága, amely lehetővé teszi ezeket a felhasználásokat:

Rövid hullámhosszú fotonok melyek behatolnak az anyagba, és kölcsönhatnak az atomokkal.
Nagy intenzitás, 10⁶-10¹²-szerese a hagyományos röntgencsövekének
A széles folytonos spektrum hangolhatóságot tesz lehetővé. (Egy hullámhossz kiszűrhető.)
Általában lineárisan polarizált, ez biztosítja a fokuszálás pontosságát a legkisebb célpontok esetén is.
A szinkrotronokból 1 ns-nél is rövidebb impulzusok jönnek ki, kb. 20 ns-onként ezáltal gyors folyamatok is vizsgálhatóak.