Physiker der Russischen Akademie der Wissenschaften haben einen Röntgengenerator entwickelt, der Metallstrukturen mit einer der Wissenschaft unbekannten Methode zerstören kann, und ihn in Aktion getestet. Dies geht aus einem Artikel hervor, der in der Zeitschrift Physical Review Letters veröffentlicht wurde.
Terahertz-Strahlung ist eines der vielversprechendsten Forschungsgebiete auf dem Gebiet der Optik, Mikroelektronik und anderen High-Tech-Gebieten. In Zukunft können Wellen dieses Typs für die Übertragung von Informationen mit ultrahoher Geschwindigkeit, die Überwachung der Arbeit lebender Zellen in Echtzeit und für viele andere Zwecke angepasst werden.
Mikhail Agranat vom Gemeinsamen Institut für hohe Temperaturen der Russischen Akademie der Wissenschaften in Moskau und seine Kollegen fanden heraus, dass Terahertz-Strahlung auch für andere Zwecke verwendet werden kann, nachdem sie ein Gerät entwickelt hatten, das T-Strahlen mit sehr hoher Intensität erzeugen kann.
Wenn solche Strahlen mit einer für sie "undurchsichtigen" Materie wie Metall oder Wasser kollidieren, absorbiert sie sie. In diesem Fall erzeugen die Strahlen elektrische Felder, deren Leistung stark variieren kann. Wie russische Forscher feststellten, war die Stärke dieser Felder in der Vergangenheit gering, und sie waren daran interessiert, wie sich das Verhalten von "durchscheinender" Materie ändern würde, wenn die Intensität dieser Felder zunimmt.
Zu diesem Zweck haben Physiker einen einzigartigen Terahertz- "Laser" zusammengestellt und getestet, mit dem Sie ein elektromagnetisches Feld mit einer Spannung von bis zu 100 Millionen Volt pro Zentimeter Länge erzeugen können, was in etwa dem entspricht, was bei Blitzeinschlägen entsteht. Laut Wissenschaftlern kann keine Installation auf der Welt solche Indikatoren erreichen.
Beim Experimentieren mit diesem Emitter feuerten Wissenschaftler damit Aluminiumplatten und -filme ab und veränderten die Leistung der Strahlen und ihre anderen Eigenschaften. Zu einem bestimmten Zeitpunkt schlug ein Röntgenpuls ein Loch in die Folie, was Agranat und seine Kollegen sehr überraschte - wie Wissenschaftler zuvor glaubten, sollte Terahertz-Strahlung beim Durchlaufen des Metalls schnell abfallen und keinen Schaden anrichten.
Nachdem sie dieses Phänomen entdeckt hatten, versuchten die Physiker, es zu wiederholen und die Grenze zu finden, an der Terahertz-Strahlung beginnt, das Metall zu zerstören. Beobachtungen haben gezeigt, dass zum Durchbrennen ein ausreichend starker Impuls erforderlich ist, der eine Energiedichte von etwa 150 Milliwatt pro Quadratzentimeter aufweist.
Wenn die Leistung des Emitters sogar um den kleinsten Wert abnimmt, erscheint das Loch in der Metallplatte nicht, aber "Narben" erscheinen auf seiner Oberfläche.
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„Wir haben einen sehr überraschenden Effekt gefunden. Bei einer großen Anzahl von Impulsen mit einer Leistung unterhalb der Schwelle tritt eine seltsame, ungewöhnliche Art der Zerstörung auf. Es war noch nicht möglich, es zu erklären, aber zumindest haben wir den Mechanismus seiner Initiierung angenommen. Wir glauben, dass dies auf die Elektrostriktion zurückzuführen ist, eine Zunahme des Materialvolumens unter dem Einfluss eines elektrischen Feldes “, stellt der Physiker fest.
In naher Zukunft planen Agranat und seine Kollegen, Experimente fortzusetzen, bei denen sie zu verstehen hoffen, warum T-Strahlen erst dann Löcher in das Metall "brennen", wenn sie eine bestimmte Energiedichte erreichen, und warum weniger starke Terahertz-Wellenimpulse "Kratzer" auf der Oberfläche hinterlassen. Selbst Emittenten dieser Art können zur Feinverarbeitung von Metallen und anderen Zwecken verwendet werden.
