Criado primeiro laser de raios X atômico

Redação do Site Inovação Tecnológica - 26/01/2012

O laser de raios X atômico, ultra-puro, é produzido bombardeando átomos do gás nobre neônio com feixes de raios X. A gravura ilustra os raios de entrada e de saída.
[Imagem: Gregory M. Stewart, SLAC]

Melhor que o melhor

Há poucos meses, uma equipe internacional de cientistas criou o longamente esperado laser de raios X.

• Laser de raios X é o laser mais puro do mundo

Agora, um grupo alemão usou o mesmo laboratório para criar o primeiro laser de raios X atômico, ou seja, emitido a partir do bombardeamento de átomos com raios X muito poderosos.

A equipe do Grupo de Estudos Avançados do Instituto Max Planck usou o LCLS (Linac Coherent Light Source), uma fonte de raios X recém-inaugurada na Universidade de Stanford, nos Estados Unidos.

Laser atômico

Os pulsos de raios X - cada um cerca de um bilhão de vezes mais intenso do que qualquer outro disponível antes - arrancaram elétrons das camadas internas de átomos do gás nobre neônio, preso no interior de uma cápsula.

Quando outros elétrons caem de suas camadas mais altas para preencher as lacunas, cerca de 1 átomo em cada 50 responde emitindo um fóton na faixa dos raios X, com um comprimento de onda extremamente curto.

Esses raios X secundários foram então "estimulados" na vizinhança de outros átomos de neônio para que novos pulsos ultra-curtos de raios X fossem gerados.

Isso criou um efeito dominó que amplificou a luz de raios X secundária cerca de 200 milhões de vezes.

Como os pulsos assim emitidos são coerentes, a emissão forma um laser de raio X extremamente puro. E, em termos criteriosos, é um feixe de matéria (elétrons) que gera a corrente, o que torna este uma espécie de "laser de matéria", ou laser atômico.

"Nós vislumbramos cientistas usando esse novo tipo de laser para todo tipo de coisas interessantes, como identificar os detalhes das reações químicas ou acompanhar moléculas biológicas trabalhando," disse Nina Rohringer, coordenadora do estudo.

Diferenças entre os lasers de raios X

Embora o laser de raios X anunciado anteriormente e o novo laser de raios X atômico sejam ambos lasers, eles emitem a luz de forma diferente e com características diferentes.

O LCLS arremessa elétrons de alta energia através de campos magnéticos alternados, gerando pulsos de raios X muito brilhantes e muito mais potentes.

Já o novo laser de raios X atômico, que havia sido previsto na teoria em 1967, tem apenas um oitavo do comprimento de onda e sua cor é muito mais pura.

Essas qualidades vão permitir que ele distinga detalhes ainda não conhecidos de reações químicas ultra-rápidas, como as da fotossíntese, eventualmente levando ao desenvolvimento da fotossíntese artificial.

Mais tópicos