光が強いほど明るくなりますか？しかし、常にそうとは限りません。シリコン結晶が超高速 X 線レーザー パルスで照射されると、サンプルに当たる光子が多くなるほど、つまりビーム強度が高くなるほど、最初の回折像は実際に明るくなります。ただし、その強度が増すと、X線ビームが特定の臨界値を超え始めると、回折像は予想外に弱まります。

X 線と物質との相互作用の初期段階では、入射する高エネルギー光子は急速に励起するだけでなく、"表面"原子だけでなく、核の近くにある深層原子殻電子も含まれます。原子の深い殻に穴が存在すると、観測される粒子の強度を決定する量である原子散乱係数が大幅に減少することが判明しました。回折信号。

私たちの研究によると、材料に構造的損傷が発生してサンプルが崩壊する前に、まず急速な電子破壊が発生します。したがって、パルスの最後の部分では、実際には物質がイオン化されなくなります。

一見すると、観察された効果は理想的ではないように見えます。しかし、人々はこの発見を有効に活用できるようです。原子が異なれば、超高速X線パルスに対して異なる反応を示すことが観察された。これは、記録された回折画像から三次元の複雑な原子構造をより正確に再構成するのに役立つ可能性がある。

もう 1 つの潜在的な応用分野は、パルス幅が非常に短いレーザー パルスを生成することです。高強度を実現する素材なので、X線 パルスパスは"切り詰める"すでに超短パルスの大部分を占めるため、意図的にパルスとして使用される可能性があります。"はさみ"現在生成されているパルスよりも短いパルスを生成します。この研究が成功すれば、量子の世界のイメージング技術に新たなブレークスルーがもたらされることになる。