Ученые создают новую технологию для исследования теплового состояния Земли

схожие новости

Ученые Ливерморской национальной лаборатории имени Лоуренса (LLNL) в сотрудничестве с Принстонской лабораторией физики плазмы (PPPL) разработали новый рентгеновский кристаллический спектрометр, обеспечивающий измерения с высоким разрешением сложной характеристики вещества с высокой плотностью энергии (HED), производимого в экспериментах National Ignition Facility (NIF).

Лазерная плазма с высокой плотностью энергии, подобная той, что обнаруживается в звездах, ядерных взрывах и ядрах планет-гигантов, может быть самым экстремальным состоянием материи, созданной на Земле.

PPPL ранее построила спектрометр для NIF, который оказался весьма успешным. Спектрометр, поставленный в 2017 году, обеспечивает измерения с высоким разрешением температуры и плотности экстремальной плазмы NIF для термоядерных экспериментов с инерционным удержанием, а полученные данные были представлены в приглашенных докладах и рецензируемых публикациях.

Компоновка спектрометра, который будет обеспечивать измерения с высоким разрешением характеристики вещества с высокой плотностью энергии, полученного в ходе экспериментов National Ignition Facility

Приборы измеряют профили ключевых параметров, таких как температура ионов и электронов, в больших объемах горячей плазмы, которые магнитно удерживаются в термоядерных устройствах токамака в форме пончика для облегчения термоядерных реакций. Напротив, HED-плазма, производимая лазером NIF, представляет собой крошечные точечные вещества, для которых требуются спектрометры другой конструкции для исследований с высоким разрешением.

Мэрилин Шнайдер, руководитель группы радиационных свойств в Управлении физических и биологических наук в LLNL и соавтор статьи, сказала, что это третий кристалл, разработанный для экспериментов с расширенной тонкой структурой поглощения рентгеновских лучей (EXAFS) в NIF. Эти кристаллы являются частью спектрометра высокого разрешения HiRAXS, который описан в другой статье в Review of Scientific Instruments.

Спектрометр высокого разрешения HiRAXS описан в статье в Review of Scientific Instruments

Спектрометр исследует медь, тантал и теперь свинец EXAFS. Энергия рентгеновского излучения увеличивается от меди до тантала и свинца, а отношение сигнал/шум становится ниже, поэтому возникла необходимость в оптимизации конструкции спектрометра.

— В отличие от обычно используемых кристаллов сферической, цилиндрической или тороидальной формы, эта новая форма кристалла следует синусоидальной спирали, — сказал Юань Пин, руководитель проекта EXAFS и группы Dynamic Multiscale Material Properties, — Эта новая конструкция позволяет удовлетворить строгие требования к измерениям EXAFS для определения теплового состояния сильно сжатых материалов с более высоким Z.

Читать еще

Комментарий

ОСТАВЬТЕ ОТВЕТ

Пожалуйста, введите ваш комментарий!
пожалуйста, введите ваше имя здесь