به گزارش ايسنا،اين محققان كه پژوهش آنها در مجله نيچر منتشر شده است، به تمركز ليزر الكتروني منبع نور منسجم شتابدهنده (LCLS) بر يك كپسول گاز نئون پرداخته و از تودهاي از انتشارات پرتو ايكس براي ساخت اولين ليزر اتمي پرتو ايكس جهان استفاده كردند.

به گفته محققان، از این گونه جدید لیزر می‌توان برای انواع مختلف تجربیات علمی از جمله شناسایی جزئیات واکنشهای شیمیایی یا نظارت بر کار مولکولهای زیستی استفاده کرد. هر چه تکانه‌های لیزری کوتاهتر باشند، تغییرات سریعتری قابل مشاهده بوده و با خالصتر شدن نور، جزئیات دقیق‌تر و واضح‌تری بدست خواهد آمد.

این دستاورد به تحقق پیش‌بینی سال ۱۹۶۷ در مورد امکان تولید لیزرهای پرتو ایکس در آینده به شیوه مشابه لیزرهای نور مرئی با وادار کردن الکترونهای درون اتم به سقوط از سطوح بالای انرژی به پایین و آزادسازی یک رنگ از نور در این فرایند پرداخته است. تا سال ۲۰۰۹ و پیش از آغاز به کار لیزر LCLS، منبع پرتو ایکس قوی برای ساخت چنین لیزری وجود نداشت.

برای ساخت لیزر اتمی، تکانه‌های پرتو ایکس LCLS که هر کدام یک میلیارد بار درخشان‌تر از نمونه‌های در دسترس قبلی هستند، الکترونها را از پوسته داخلی بسیاری از اتم‌های نئون موجود در کپسول بیرون کشیدند. هنگامی که الکترونهای دیگر به پر کردن حفره‌ها پرداختند، تقریبا یکی از هر ۵۰ اتم با انتشار یک فوتون در طیف پرتو ایکس که طول موج بسیار کوتاهی دارد، واکنش نشان داد. این پرتوهای ایکس سپس به تحریک اتمهای نئون مجاور برای انتشار پرتو ایکس بیشتر پرداخته و با القای یک اثر دومینو مانند، نور لیزر را تا ۲۰۰ میلیون برابر تقویت کردند.

اگرچه LCLS و کپسول نئون در واقع هر دو لیزر هستند، نور تولید شده توسط آنها به شیوه‌های مختلف بوده و نور را با ویژگی‌های متفاوتی منتشر می‌کنند.

LCLS الکترون‌های پر انرژی را از میان میدانهای مغناطیسی متناوب برای رها کردن تولید پرتوهای ایکس عبور داده، تکانه‌های پرتو ایکس آن درخشان‌تر بوده و از قدرت بیشتری برخوردارند.

تکانه‌های لیزر اتمی تنها یک هشتم طول LCLS بوده و رنگ آنها بسیار خالص‌تر است. این ویژگی‌ها به روشن‌سازی و تشخیص جزئیات واکنشهای فوق سریع که تا پیش از این مشاهده آنها غیرممکن بوده، کمک خواهد کرد.

محققان قصد دارند در آينده به توليد ليزرهاي اتمي پرتو ايكس كوتاهتر و پرانرژيتر با استفاده از اكسيژن، نيتروژن يا گاز سولفور بپردازند.