Mischa Brendel
Het is wetenschappers aan de technische universiteit in Wenen gelukt om röntgenflitsen te creëren in een laserlab. Röntgenflitsen of röntgenstraalpulsen zijn intense en energierijke röntgenstralen met een breed spectrum, waarmee materialen tot in groot detail bestudeerd kunnen worden. Deze röntgenflitsen worden normaliter in synchrotrons, deeltjesversnellers, opgewekt wat dergelijk onderzoek erg kostbaar maakt.
De onderzoekers aan de technische universiteit in Wenen gebruikten echter korte infraroodlaserpulsen in plaats van een synchrotron om dezelfde röntgenflitsen te creëren. De wetenschappers vuurden deze laserpulsen af op een edelgas, waarbij elektronen bij de atomen van het gas werden weggetrokken en versneld, om vervolgens terug te keren naar de atomen. Bij het terugvallen naar hun normale energieniveau zetten de elektronen hun extra energie om in röntgenstraling. Op deze manier combineren vele langegolf-infraroodfotonen tot minder kortegolf-röntgenfotonen. Omdat laserlicht bestaat uit zogenoemde coherente straling (alle fotonen in een laserstraal oscilleren precies gelijk met elkaar) resulteert het activeren van alle atomen in het bestraalde edelgas in een röntgenflits.
Het omzetten van meerdere fotonen in een enkel foton met een hogere energiewaarde is niet nieuw, maar het is wel voor het eerst dat er meer dan vijfduizend fotonen in één enkel röntgenfoton worden omgezet. Om dit te kunnen bereiken, gebruikten de onderzoekers een infraroodlaser met een piekvermogen van honderd gigawatt. De krachtige laserpuls die nodig was om de röntgenflits te creëren, duurde echter slechts enkele femtoseconden (10-15 s).
De ontdekking van de wetenschappers, die in Science is gepubliceerd, maakt het mogelijk om veel gemakkelijker röntgenflitsen te creëren.
