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Il primo laser atomico a raggi X

Funzionera' come un supermicroscopio

27 gennaio, 08:24
Ricostruzione artistica della dinamica del fascio laser che colpisce l’atomo di neon, innescando la reazione nei suoi elettroni (fonte: Gregory M. Stewart, SLAC National Accelerator Laboratory) Ricostruzione artistica della dinamica del fascio laser che colpisce l’atomo di neon, innescando la reazione nei suoi elettroni (fonte: Gregory M. Stewart, SLAC National Accelerator Laboratory)

   Funzionera' come un supermicroscopio che permettera' di 'entrare' nelle molecole per spiarle al lavoro e di osservare i dettagli delle reazioni chimiche, svelandone i segreti: e' il primo laser atomico a raggi X. E' descritto su Nature dal gruppo coordinato dalla tedesca Nina Rohringer, del 'Istituto Max Planck di Amburgo e deve il segreto della 'supervista' agli impulsi laser a raggi X piu' brevi e puri mai ottenuti. Questi impulsi ''ci danno una vista penetrante nel mondo degli atomi e delle molecole - ha osservato Rohringer - perche' la loro brevita' e purezza ci permettono di osservare anche i cambiamenti piu' veloci e i dettagli piu' piccoli''.
   Il laser atomico a raggi X dimostra una teoria del 1967 in base alla quale i laser a raggi X possono essere realizzati 'rimuovendo' innanzututto gli elettroni dagli atomi e poi inducendoli a cadere da livelli di energia piu' elevati a livelli piu' bassi. Durante questo processo, secondo la teoria gli elettroni, emetterebbero un impulso luminoso monocolore.
   Per dimostrare tale ipotesi i fisici hanno usato una sorgente di raggi X molto intensa, il laser a elettroni liberi (Fel) che si trova presso l'acceleratore californiano Slac (Stanford Linear Accelerator Center). Nell'esperimento i ricercatori hanno diretto gli impulsi laser, ognuno dei quali miliardi di volte piu' brillante di ogni altro tipo di impulso laser, verso una capsula dove erano imprigionati atomi di neon. Il fascio laser ha energizzato gli atomi di neon al punto tale da provocare negli elettroni la reazione predetta dalla teoria. Come previsto, colpito dal fascio laser un elettrone e' 'fuggito' dalla sua orbita intorno al nucleo dell'atomo di neon e nel momento in cui gli altri elettroni dell'atomo hanno cercato di riempire il posto lasciato vacante, hanno emesso una particella di luce (fotone) nella gamma dei cosiddetti raggi X duri, caratterizzati da una lunghezza d'onda molto breve. Questi raggi X hanno stimolato gli altri atomi vicini del neon, che hanno emesso altri raggi X creando un effetto domino che ha amplificato la luce del laser di 200 milioni di volte.

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