極強X射線轟擊金屬制成透明鋁
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下一篇 2011-08-24 11:23:51
英國牛津大學科學家利用目前世界上最具威力的軟X射線激光轟擊金屬，制成了透明狀態的鋁。這一研究成果可對行星科學以及核聚變能利用有所啟示。相關論文發表在《自然—物理學》（Nature Physics）雜志上。
透明鋁之前僅在科幻小說中存在，由于電影《星際迷航4》而名滿天下。由牛津大學科學家所領導的國際研究團隊，將所有能量聚焦在直徑小于人類頭發粗細1/20的點上，利用自由電子激光裝置（FLASH）產生短脈沖，轟擊樣本中每個鋁原子的核心電子，而不破壞金屬內的晶體結構，從而使鋁金屬在極端紫外線輻射的狀態下變得近乎透明。這表明，極強的X射線源可催生新的物質狀態。但這一效應僅能持續極短時間，約40飛秒左右。
牛津大學物理學院的賈斯汀·沃克說：“我們所研制的是之前從未有人涉及的新態物質。透明鋁只是一個開始，我們正在研發的物質的物理性質與大型行星內部的狀況緊密相關；我們還希望通過研究此種物質，能對同樣需要高強度激光內爆激發的小型恒星的生成過程有更清晰的了解；有朝一日在地球上也能對核聚變的能量加以利用。”
沃克教授表示：“我們實驗的非凡之處在于僅利用高強度激光這一個步驟就將普通的鋁轉化為了新態的物質材料。在某些特定方面，其表現得如同我們已將每個鋁原子轉化為了硅原子，這就如同你發現可以利用光源將鉛轉化為金一樣神奇！”
這一發現因比世界上任何同步加速器都亮100億倍的新輻射源的發展而變得可能。德國漢堡電子同步加速器中心的自由電子激光裝置（FLASH）能產生極短的軟X射線脈沖，其每條脈沖的能量都比能供應一整個城市電力的發電廠還要強勁。研究人員堅信，這一光化電離方式是研制類似新態物質的理想方式，這也將為行星科學、天體物理學和核聚變能利用等不同領域的進一步研究提供有效幫助。
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