Логин:   Пароль:  

Соцсети



Ещё в разделе
Опрос

Как вам наш ресурс ?

Отлично
Хорошо
Удов.
Плохо


Результаты
Все опросы

Партнёры

Создана методика хранения фотонов рентгеновского излучения с сохранением всех квантовых свойств

Ученые, занимающиеся исследованием природы фотонов, стремятся «укротить» эту частицу и управлять ей точно так же, как исследователи электронов управляют электронами. Сегодня физикам отчасти удалось достичь некоторых результатов, однако относительно видимо
Автор: Роман Галиброда
Написал: halibroda Дата: 2012-11-28 20:17
Ученые, занимающиеся исследованием природы фотонов, стремятся «укротить» эту частицу и управлять ей точно так же, как исследователи электронов управляют электронами. Сегодня физикам отчасти удалось достичь некоторых результатов, однако относительно видимого и инфракрасного спектров.


Основываясь на достижениях в области кратковременной задержки рентгеновского излучения посредством ядерных возбуждений, немецкие физики разработали методику, позволяющую хранить фотон в рентгеновском спектре. Как заявили ученые, достижение позволяет сразу «захватить» фотон в так называемую «ловушку», после чего частица может быть выпущена, а свойства фотона останутся неизменными. Работа немецких ученых является важным шагом на пути к развитию экспериментальных фотонных систем, имеющих возможность использовать более короткие волны для размещения большого количества активных элементов в условиях маленького пространства.

Еще в середине 90-х годов прошлого века немецкая группа ученых из Гамбургского Университета провела эксперименты по задержке распада возбужденного ядра для железа (Fe-57). Суть опыта заключалась в том, что в сторону ядра в перпендикулярном направлении испускался поток поляризованного рентгеновского излучения с энергией 14,4 КэВ, эквивалентной энергии ядра. После этого основное состояние атома расщеплялось на 2, а возбужденное на 4 подуровня. Параметры эксперимента были подобраны таким образом, что каждое основное состояние переходило только к одному возбужденному состоянию. Таким образом, заполненными оставались лишь 2 подуровня возбуждения. В конечном итоге положение атома выглядело как суперпозиция, составленная из двух отмеченных состояний, а поскольку магнитные свойства в разных состояниях различались, то распад атома в основное состояние варьировался во времени.

По истечении нескольких секунд ученые подключали дополнительное магнитное поле, направленное перпендикулярно основному. После изменения направления магнитное поле «затягивало» в себя все подуровни возбужденного состояния. Таким образом, физики продемонстрировали, что если процедуру повторять в определенное время по отношению к колебаниям вероятности распада возбужденного состояния, то вероятность распада снижается. После отключения магнитного поля состояние распадалось, что приводило к новому излучению рентгеновского фотона, при этом энергия фотона была равна энергии импульса. Однако проблемой для ученых стало то, что остальные квантовые свойства фотона не сохранялись.

Для решения возникшей проблемы ученые другого немецкого учреждения – Института ядерной физики Макса Планка – предложили изменить существующую методику. В экспериментах также было задействовано рентгеновское излучение, «атакующее» мишень из Fe-57 в магнитном поле. Изменяя интенсивность и концентрацию атомов железа, физики спровоцировали появление всего лишь одного атома Fe-57 в течение цикла. Вместо включения дополнительного магнитного поля, как в предыдущих экспериментах, ученые предложили, наоборот, отключить основное поле в строго заданный момент колебания возбужденного состояния – спустя 10 наносекунд после активации рентгеновского импульса.

По расчетам исследователей, такое возбужденное состояние оказывается заблокированным, что не позволяет ему распадаться. После того, как магнитное поле активируется повторно, происходит распад состояния с излучением фотона рентгеновского спектра, свойства которого полностью совпадают со свойствами исходной частицы, вызывающей возбуждение. Таким образом, физики добились того, что рентгеновский фотон может сохраняться на протяжении 100 наносекунд. Особенностью разработанной методики сохранения частицы является то, что при изменении магнитного поля на противоположное фаза фотона рентгеновского спектра также меняется на противоположную.

На сегодняшний день результаты исследований фотона в рентгеновском спектре выглядят достаточно скудными, если сравнивать с аналогичными экспериментами в видимом спектре. Несмотря на это, теоретические изыскания физиков могут стать первым шагом на пути создания фотонных устройств, функционирующих на коротких волнах.



Похожие страницы :

Рейтинг:
Комментарии: (2)

1.   Разместил ИгорьВД   2013-11-27 18:12  

Добрый день, Уважаемые создатели этого замечательного сайта! На этом сайте можно обсудить важнейшие положения строения материи и Вселенной, причём не для болтовни, а для совершенно необходимой новой информации в физике, астрофизике, астрономии, геологии, биологии, МЕДИЦИНЕ и т.д. и т.п. Я расскажу о внутренних свойствах истинно элементарных двухосных пи-мезонных и трёхосных мюонных электронов и позитронов, и ещё только двух одноосных истинно элементарных частицах - нейтрино и антинейтрино. Фотоны - НЕЭЛЕМЕНТАРНЫ, они состоят из двух пар нейтрино-антинейтрино, причём одной исчезающей и одной появляющейся за счёт первой.

2.   Разместил ИгорьВД   2013-11-27 18:15  

Фотон не может никоим образом стоять на месте. Он всегда перемещается со скоростью света, т.е. 300000 км/сек, а в субмикромире в миллиард раз быстрее! В "Стандартной модели" физики элементарных частиц с массой от одной до 180000 электронных масс у Z-нуль бозонов все около 450 частиц НЕЭЛЕМЕНТАРНЫ и состоят из этих самых электронов и позитронов, ну, естественно, кроме нейтрино и антинейтрино! Именно поэтому их электрический заряд всегда равен точно заряду электрона, позитрона или точно равен нулю.

2006-2015г. © Научно-Образовательный портал "Вся Физика"
Копирование материалов с данного сайта разрешено, при условии наличия ссылки на ресурс "Вся Физика"
Страница создана за 0.036 секунды