La UPC descobreix un mètode perquè hospitals i laboratoris disposin de raigs X làser d’alta densitat
Un investigador del campus de la Universitat Politècnica de Catalunya (UPC) a Terrassa ha descobert un mètode per posar a l’abast dels hospitals i laboratoris raigs X làser d’alta densitat. Actualment per disposar d’aquesta llum, han d’utilitzar acceleradors lineals de partícules o sincrotrons, que suposen un cost elevat i la necessitat de grans infraestructures que no estan a l’abast de tothom.
L’investigador Carles Serrat però ha trobat la manera d’amplificar la intensitat de la llum làser de raigs X a través de la tecnologia de generació d’harmònics d’alta freqüència, avenç que fa més de 20 anys que intenten aconseguir des de la comunitat científica.
NOTICIA AMPLIADA
L’investigador Carles Serrat, del Campus de Terrassade la Universitat Politècnica de Catalunya, ha trobat la manera d’amplificar la intensitat de llum làser de raigs X amb la tecnologia de generació d’harmònics d’alta freqüència. Fa més de dues dècades que la comunitat científica internacional investiga la manera de poder posar aquesta tecnologia a l’abast de qualsevol laboratori hospitalari o universitari, ja que actualment només es pot utilitzar als acceleradors lineals de partícules i als sincrotrons.
Carles Serrat, investigador del Grup de Dinàmica no Lineal, Òptica no Lineal i Làsers (DONLL) al Campus de Terrassa de la Universitat Politècnica de Catalunya • BarcelonaTech (UPC), ha trobat la manera d’amplificar la intensitat de llum làser de raigs X amb la tecnologia de generació d’harmònics d’alta freqüència (en anglès, High Harmonic Generation-HHG). Fa més de dues dècades que la comunitat científica internacional investiga la manera d’aconseguir-ho. El treball de Serrat ha de permetre que qualsevol laboratori hospitalari o universitari pugui disposar de les propietats dels raigs X làser d’alta intensitat per realitzar tot tipus d’experiments.
El mètode HHD de generació de llum làser
La llum làser és una llum ordenada que es pot controlar. Per això se l’anomena llum coherent i ofereix moltes aplicacions. La longitud d’ona de la llum làser de raigs X permet, per exemple, interactuar amb tot tipus de material nanomètric, com ara material biològic, i observar i controlar l’evolució dels electrons en àtoms i molècules. Els acceleradors lineals de partícules i els sincrotrons són grans infraestructures a les quals els científics han d’acudir per poder experimentar amb raigs X làser de la intensitat necessària per a les seves investigacions. Fa més de dues dècades, però, que la comunitat científica internacional investiga les possibilitats que ofereix un altre mètode de generació de raigs X de llum làser, l’anomenat High Harmonic Generation (HHG). Aquesta tecnologia consisteix a fer interactuar polsos de llum làser infraroja molt curts i molt intensos amb gasos. Amb el mètode HHG es poden generar polsos de llum ultraviolada i raigs X en qualsevol laboratori, però no amb la intensitat que exigeixen la majoria d’experiments.
Amplificació d’intensitat
Carles Serrat ha estat investigant les possibilitats d’amplificació de la llum làser de raigs X amb tecnologia HHG durant prop de cinc anys. Ara, ha trobat el mètode que ha de resoldre el què durant més de vint anys porta de cap a físics de tot el món. Els resultats de la seva recerca són totalment innovadors i han estat publicats a Physical Review Letters, una de les revistes científiques més prestigioses d’àmbit internacional. “Amb el mètode que he formulat s’aconsegueix una amplificació de l’energia per cada pols de llum làser que no s’havia obtingut mai fins ara i és suficient per a la majoria d’aplicacions”, explica Serrat.
L’investigador de la UPC ha estudiat l’efecte de combinar polsos dèbils de llum làser d’alta freqüència amb la llum infraroja intensa dins del procés HHG de generació de raigs X i ha descobert que “si els polsos es combinen de la manera adequada, la radiació dèbil d’alta freqüència s’amplifica gràcies a l’energia que la llum infraroja transfereix als electrons del gas”, explica. A partir d’aquest efecte proposa “un nou mètode per a la generació de llum ultraviolada i raigs X amb tecnologia HHG d’una intensitat per cada pols suficient per a experiments de microscòpia, espectroscòpia i control quàntic en laboratoris de mida estàndard”, afirma l’investigador. “Ara només cal que algun grup de recerca o un centre d’innovació tecnològica s’animi a desenvolupar un primer prototip que comprovi aquesta predicció teòrica”, conclou Serrat, que amb la seva proposta obre la porta al fet que hospitals i qualsevol centre de recerca pugui disposar de tecnologia per generar llum làser de raigs X polsada d’alta intensitat, sense haver d’assumir el cost d’ús dels acceleradors lineals de partícules o els sincrotrons.
Accés a l’abstract i a l’article de Carles Serrat a la revista “Physical Review Letters” …… CLICAR AQUÍ
