Enviado por jose.luis.melgosa el
Científicos alemanes han demostrado la predicción del investigador de la UPC en el campus de Terrassa, Carles Serrat, sobre cómo amplificar rayos X láser de alta intensidad. Con el experimento se demuestra la efectividad de la fórmula del investigador de la Universidad Politécnica de Cataluña · BarcelonaTech (UPC) que pondrá al alcance de cualquier laboratorio, hospital o centro de investigación la tecnología necesaria para amplificar la luz láser de rayos X, sin que los científicos tengan que acudir a los sincrotón. La búsqueda de Carles Serrat da respuesta a la comunidad científica, que, durante más de 20 años, ha tratado de encontrar una la manera de amplificar la luz láser de rayos X con el método High Harmonic Generation (HHG). Leed todos los detalles de esta importante investigación.
Carles Serrat , investigador del Grupo de Dinámica no Lineal , Óptica no Lineal y Láseres ( DONLL ) en el Campus de la UPC en Terrassa , encontró hace unos meses la manera de amplificar la intensidad de luz láser de rayos X con la tecnología de generación de armónicos de alta frecuencia ( HHG , siglas en inglés de High Harmonic Generation ) . Hace más de dos décadas que la comunidad científica internacional busca la manera de conseguirlo.
El trabajo teórico de Serrat , publicado en la revista Physical Review Letters , abría una primera puerta a que cualquier laboratorio hospitalario , universitario o centro de investigación pudiera disponer a medio plazo de las propiedades de los rayos X láser de alta intensidad para realizar todo tipo de experimentos . Actualmente, los científicos han de utilizar los aceleradores lineales de partículas y los sincrotrones para disponer de luz láser de rayos X de alta intensidad , grandes infraestructuras que no están al alcance de todos.
Recientemente , el grupo de investigación del profesor C. Spielmann , del Helmholtz Institute Jena ( Alemania ) , ha realizado un experimento que ha demostrado , por primera vez en el mundo , la amplificación paramétrica de pulsos de rayos X de duración de attosegundos . Las medidas experimentales demuestran que la amplificación se produce sólo si los pulsos de rayos X están perfectamente sincronizados con el pulso infrarrojo ultraintens .
Este hecho confirma la predicción del estudio de Carles Serrat publicado en Physical Review . Con esta demostración experimental se da un paso muy importante para la generación de pulsos de rayos X de alta energía generados en láseres compactos , una tecnología que sería accesible para cualquier laboratorio de la mayoría de centros de investigación y de las universidades , y que ahorraría los recursos que ahora se utilizan para acceder a los sincrotrones .
El método HHD de generación de luz láser
La luz láser es una luz ordenada que se puede controlar , por eso se le llama luz coherente . Con la luz láser son posibles muchas aplicaciones . La longitud de onda de la luz láser de rayos X permite , por ejemplo , interactuar con todo tipo de material nanométrico , como material biológico , y observar y controlar la evolución de los electrones en átomos y moléculas .
Los aceleradores lineales de partículas y los sincrotrones son grandes infraestructuras a las que los científicos recurren para experimentar sobre rayos X láser con la intensidad necesaria para sus investigaciones . Hace más de dos décadas , sin embargo, que la comunidad científica internacional investiga las posibilidades que ofrece otro método de generación de rayos X de luz láser, el llamado High Harmonic Generation ( HHG ) . Esta tecnología consiste en hacer interactuar pulsos de luz láser infrarroja muy cortos y muy intensos con gases . Con el método HHG se pueden generar pulsos de luz ultravioleta y rayos X a cualquier laboratorio , pero no con la intensidad que exigen la mayoría de experimentos .
El investigador Carles Serrat ha estudiado durante cerca de cinco años las posibilidades de amplificación de la luz láser de rayos X con tecnología HHG , hasta que ha encontrado el sistema para resolver un problema que físicos de todo el mundo intentan solucionar desde hace 20 años . " La amplificación de la energía para cada pulso de luz láser que se consigue con el método que he formulado no se había obtenido hasta ahora y es suficiente para la mayoría de aplicaciones" , explica Serrat .
El investigador de la UPC ha descubierto que "si los pulsos se combinan de la manera adecuada, la radiación débil de alta frecuencia se amplifica gracias a la energía que la luz infrarroja transfiere a los electrones del gas. A partir de este efecto propone un nuevo método para la generación de luz ultravioleta y rayos X, con tecnología HHG de una intensidad para cada pulso suficiente para experimentos de microscopía, espectroscopía y control cuántico en laboratorios de tamaño estándar.
"Ahora, sólo hace falta que algún grupo de investigación o un centro de innovación tecnológica se animen a desarrollar un primer prototipo, concluye Serrat, que con su propuesta abre la puerta a que hospitales y cualquier centro de investigación puedan disponer en sus instalaciones de tecnología para generar luz láser de rayos X pulsada de alta intensidad, sin necesidad de pasar por costosos aceleradores lineales de partículas o los sincrotrones.
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