Byline: Ali Sundermier
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Un equipo dirigido por el Laboratorio de Laboratorio Nacional de Aceleradores de SLAC del Departamento de combustible de Newswys ha producido un rayo de luz más exótico llamado el haz de puntero utilizando el láser de electrones libre de Fermi italiano (FEL), que se identificó por primera vez con Felle. Esta técnica puede mejorar la forma en que los científicos estudian los materiales y el progreso en tecnologías de alto rendimiento, como la próxima generación de chips de computadora. Los resultados se han publicado hoy Fotónica de la naturaleza.
«Este es un paso significativo», dijo Eric Hemsingh, científico y colaborador de SLAC. «Las vigas del puntero nos permiten investigar objetos de una manera nueva, capturar un comportamiento complejo en un pulso. Es emocionante pensar en lo que hacen los investigadores con él».
Las vigas del puntero combinan muchas polarizaciones de luz: diferentes direcciones, en las que las ondas de luz son el mismo pulso que forma patrones complejos. Esto permite a los científicos estudiar objetos con un flash rápido en lugar de escaneos múltiples, ahorrar tiempo y capturar cambios rápidos en el material.
El equipo logró esto utilizando dos secciones separadas de imanes especiales, que giran los electrones para que produzcan luz. Produjo dos rayos de luz separados, cada uno con su propio modelo de onda y polarización. Al superponerlos cuidadosamente, los investigadores crearon un solo haz con diferentes patrones de polarización en su superficie.
El resultado es un haz estable, y la distribución de polarizaciones no cambia al viajar. Al ajustar el tiempo entre las dos vigas de luz de la unidad, les hizo girar la polarización del haz en un patrón en forma de espiral en su superficie. Luego pueden estudiar este patrón y todo tipo de polarización apareció en el haz.
Este concepto nació y probó durante el trabajo de doctorado del científico de SLAC Jenny Morgan hace años, donde el equipo tenía la flexibilidad de experimentar con la luz Extrem UltraViolet (UE).
«Es emocionante manipular modelos de polarización complejos a pequeñas frecuencias», dijo Morgan. «La luz IUV es más difícil que la luz visible, y a estas longitudes de onda abre nuevas posibilidades para los experimentos».
Aunque este experimento se lleva a cabo en el rango de la UE, la puerta para producir estos rayos en longitudes de onda de rayos X en futuras pruebas se abre, en el láser de electrones libres de rayos X SLAC Linock Corrent (LCLS), la mayoría de los detalles potentes de fotones pueden revelar mejores detalles del comportamiento nuclear y alarmante.
«Estamos planeando instalar un ondulador delta en LCLS a fines de este año, tal como lo usamos en las instalaciones de Fermi», dijo Hem Singh. «Nos da un control más preciso sobre la polarización del haz de rayos X, lo que nos permite revisar la técnica y explorar su potencial en longitudes de onda específicas, fuerzas de pulso y escalas a corto plazo. Estamos involucrados en la identificación de aplicaciones con las comunidades científicas de ciencia de fotones, química, química y materiales.
Esta investigación es apoyada por la Oficina de Ciencias del DOE. Oficina del DOE de la instalación de los usuarios de ciencias de LCLS.
