Ciência e Tecnologia
publicado em 14/08/2012 às 09h00:00
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Com uma fina fatia de diamante, cientistas transformaram a LCLS em uma ferramenta ainda mais precisa para o mundo nano

 
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Foto: Matt Beardsley/SLAC National Accelerator Laboratory
Foto: Matt Beardsley/SLAC National Accelerator Laboratory
Foto: Matt Beardsley/SLAC National Accelerator Laboratory
Aparelho responsável pelo processo de Visão geral do aparelho responsável pelo processo de John Amann, Henrik Loos, Jerry Hastings e Jim Welch (da esquerda para direita), pesquisadores envolvidos no estudo
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Aparelho responsável pelo processo de "auto-semeadura"
Visão geral do aparelho responsável pelo processo de "auto-semeadura"
John Amann, Henrik Loos, Jerry Hastings e Jim Welch (da esquerda para direita), pesquisadores envolvidos no estudo

Com uma fina fatia de diamante, os cientistas do U.S. Department of Energy's (DOE) e do SLAC National Accelerator Laboratory transformaram a Linac Coherent Light Source (LCLS) (mais desenvolvida tecnologia conhecida até então) em uma ferramenta ainda mais precisa para explorar o mundo nano. As melhorias produzem pulsos laser ultracurtos de Raios-X de alta intensidade, e podem permitir experiências nunca antes imagináveis.

Em um processo chamado "self-seeding," o diamante filtra o feixe de laser para uma cor de raios-X única, que é então amplificada. É com trocar um machado por um bisturi, afirmam os cientistas. O avanço vai dar mais controle aos pesquisadores no estudo e manipulação da matéria em nível atômico resultando em imagens mais nítidas de materiais, moléculas e reações químicas.

"Quanto mais controle você tiver, mais detalhes você pode ver", disse Jerry Hastings, um dos cientista do SLAC e co-autor da pesquisa publicada esta semana na revista Nature Photonics. "As pessoas têm falado sobre a self-seeding há quase 15 anos. Quando nossa equipe da SLAC e Argonne National Laboratory chegou ao equipamento, ficamos surpresos com a simplicidade, robustez e o baixo custo do projeto, o que possibilita a implantação em laboratórios de todo o mundo.

A self-seeding tem o potencial de produzir pulsos de raios-X com intensidade significativamente maior do que o atual LCLS. O aumento da intensidade em cada pulso pode ser usado para sondar profundamente materiais complexos para ajudar a responder perguntas sobre substâncias exóticas como supercondutores de alta temperatura ou intrincados estados eletrônicos.

O LCLS gera seu feixe de laser, acelerando feixes de elétrons quase à velocidade da luz, colocando-os zig-zag com uma série de ímãs. Isto força os elétrons a emitirem Raios-X, que são reunidos em pulsos de laser um bilhão de vezes mais brilhante do que qualquer um disponível até então, e com velocidade suficiente para fazer a varredura em amostras em um quadrilionésimo de segundo.

Para desenvolver o projeto, os pesquisadores instalaram um pedaço de diamante de cristal no meio da margem de 130 metros de ímãs, onde os Raios-X são gerados. " produzir a banda estreita de comprimento de onda é apenas o começo, os pulsos resultantes podem embalar até 10 vezes mais intensidade quando terminarmos de otimizar o sistema adicionando", disse Huang Zhirong, físico do SLAC.

Fonte: Isaude.net
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