Dei cristalli piegati possono essere usati per indirizzare l’energia
I raggi X e le radiazioni gamma sono usati in molte tecniche di imaging e nel campo dell’ingegneria. Un nuovo modo per generare raggi X duri e radiazioni gamma è attraverso l’incanalamento di particelle ad alta energia in un ondulatore cristallino con piani cristallografici deformati. I cristalli sono in grado di orientare le particelle cariche in maniera più efficace rispetto ai magneti superconduttori attualmente utilizzati. Scienziati finanziati dall’UE stanno studiando le possibilità offerte dagli ondulatori cristallini grazie al lavoro svolto per il progetto CUTE (Crystalline undulator: Theory and experiment). La radiazione elettromagnetica in tutto lo spettro si muove in onde, piegando o deformando i piani di un cristallo si consente a quest’ultimo di indurre o deviare queste onde. I ricercatori hanno prodotto gli ondulatori cristallini usando varie tecniche chimiche avanzate. Il progetto ha quindi dedicato del tempo alla caratterizzazione di ogni cristallo differente prodotto, esaminando i suoi punti di forza e le sue debolezze. Gli scienziati hanno inoltre sviluppato dei modelli per descrivere i processi fisici che controllano la piegatura del cristallo e simulazioni dell’incanalamento delle particelle attraverso strutture piegate periodicamente o uniformemente. Per di più, CUTE ha prodotto un set di attrezzi da questi vari modelli chiamato DYNACHARM++ che i ricercatori possono usare per prevedere le interazioni tra particelle ad alta energia e ondulatori cristallini. Le scoperte di CUTE aiuteranno a ottimizzare i processi di fabbricazione e porteranno a nuove fonti di luce e reggi X per una varietà di applicazioni. I risultati del progetto dovrebbero trovare un vasto impiego in optoelettronica, biomedicina, sicurezza e altro ancora.
Parole chiave
Ondulatori cristallini, radiazione gamma, imaging, ingegneria, particelle alta energia
