Den vetenskapliga artikeln:
Wenz, J. et al: Dual-energy electron beams from a compact laser-driven accelerator. Nature Photonics(2019). https://doi.org/10.1038/s41566-019-0356-z
NYHET Den första laserstyrda framställningen av tvillingelektroner och röntgenpulser för att filma elektronrörelse i materia uppvisar Umeåprofessor i sitt fysiklaboratorium. Studien har publicerats i Nature Photonics.
Schematisk bild av tvillingpuls.
BildKonventionella elektronacceleratorer, såsom det enorma Max IV-laboratoriet i Lund, som genererar högeffektiva fotonstrålar spelar en viktig roll inom naturvetenskap, medicin såväl som industri.
Ett nyligen utvecklat alternativ för dessa anordningar är laserstyrda elektronacceleratorer. Lasern ger god kvalitet på elektronstrålarna med mer än tusen gånger starkare accelererande fält vilket möjliggör en betydande minskning av anläggningens nödvändiga storlek.
Helt nya möjligheter kan undersökas med tvillingelektron- eller röntgenpulser. En puls startar en ultrasnabb process såsom till exempel förändringar i elektronkonfiguration och den andra pulsen filmar händelsen. Detta utforskades av ett internationellt team av fysiker från László Veiszs nystartade Relativistiska Attosekondensfysiklaboratoriet på vid Umeå universitet, Max Planck Institute for Quantum Optics och LMU Munich Tyskland.
– Vi lyckades utveckla vår laserstyrda teknik till att i systemet generera två synkroniserade femtosekund-elektronstrålar som i sin tur används för att producera två röntgenpulsar med olika fotonenergi. De två olika energinivåerna på röntgenpulsarna möjliggör ett bredare användningsområde, säger László Veisz, professor i fysik vid Umeå universitet.
En femtosekund motsvarar 10-15 sekunder. Det är en tidsrymd som är svår att föreställa sig – en femtosekund förhåller sig till 21 sekunder, som 21 sekunder till universums ålder.
Den nya kunskapen kan användas för att i framtiden undersöka grundläggande beteende hos olika material på laboratorieskala.
Wenz, J. et al: Dual-energy electron beams from a compact laser-driven accelerator. Nature Photonics(2019). https://doi.org/10.1038/s41566-019-0356-z
