Odkształcone kryształy kierują przepływem energii
Promieniowanie rentgenowskie i gamma są stosowane w różnych technikach obrazowania i inżynieryjnych. Nowatorskim sposobem generowania promieniowania X i gamma jest kierowanie wysokoenergetycznych cząstek do undulatora krystalicznego o zdeformowanych płaszczyznach krystalograficznych. Kryształy mogą kierować naładowanymi cząstkami bardziej efektywnie niż aktualnie stosowane magnesy nadprzewodnikowe. Naukowcy z UE wykorzystują możliwości undulatorów krystalicznych w ramach projektu CUTE (Crystalline undulator: Theory and experiment). Promieniowanie elektromagnetyczne przemieszcza się w falach, a odkształcenie płaszczyzn kryształu pozwala kryształowi wzbudzać lub przekierowywać te fale. Naukowcy wytworzyli undulatory krystaliczne przy pomocy różnych zaawansowanych technik chemicznych. Następnie przystąpili do scharakteryzowania każdego z wytworzonych kryształów, badając ich mocne i słabe strony. Opracowano również modele opisujące procesy fizyczne rządzące odkształcaniem kryształu oraz symulacje kierowania cząstkami przy pomocy struktur odkształconych okresowo lub jednorodnie. W ramach projektu CUTE przygotowano ponadto zestaw narzędzi opartych na tych różnych modelach, noszący nazwę DYNACHARM++. Umożliwia on uczonym przewidywanie oddziaływań między wysokoenergetycznymi cząstkami i undulatorami krystalicznymi. Wyniki projektu CUTE pomogą w optymalizacji procesów produkcyjnych oraz umożliwią zbudowanie nowych źródeł światła i promieniowania rentgenowskiego. Nowe urządzenia powinny znaleźć zastosowanie w optoelektronice, biomedycynie, technologiach bezpieczeństwa i wielu innych dziedzinach.
Słowa kluczowe
Undulatory krystaliczne, promieniowanie gamma, obrazowanie, inżynieria, cząstki wysokoenergetyczne
