Je stärker das Licht, desto heller? Dies ist jedoch nicht immer der Fall. Wenn ein Siliziumkristall mit einem ultraschnellen Röntgenlaserpuls beleuchtet wird, ist das gebeugte Bild zunächst umso heller, je mehr Photonen auf die Probe fallen, also je höher die Strahlintensität ist. Wenn jedoch die Intensität derRöntgenBeginnt der Strahl einen bestimmten kritischen Wert zu überschreiten, wird das Beugungsbild unerwartet schwächer.
Während der Anfangsphase der Röntgenwechselwirkung mit Materie regen die einfallenden hochenergetischen Photonen nicht nur die Materie schnell an"Oberfläche"des Atoms, sondern auch die tiefen Elektronen der Atomhülle, die sich in der Nähe des Kerns befinden. Es stellt sich heraus, dass das Vorhandensein von Löchern in der tiefen Schale eines Atoms den atomaren Streukoeffizienten, den Wert, der die Stärke des beobachteten Elements bestimmt, erheblich verringertBeugungSignal.
Unsere Forschung zeigt, dass es zunächst zu einer schnellen elektronischen Zerstörung kommt, bevor es zu strukturellen Schäden am Material und zum Zerfall der Probe kommt. Daher ionisiert der letzte Teil des Impulses das Material nicht mehr tatsächlich.
Auf den ersten Blick erscheint der beobachtete Effekt nicht ideal. Es scheint jedoch, dass die Menschen diese Erkenntnis sinnvoll nutzen können. Es wurde beobachtet, dass verschiedene Atome unterschiedlich auf ultraschnelle Röntgenpulse reagieren, was dazu beitragen könnte, dreidimensionale komplexe Atomstrukturen aus aufgezeichneten Beugungsbildern genauer zu rekonstruieren.
Ein weiterer potenzieller Anwendungsbereich ist die Erzeugung von Laserpulsen mit extrem kurzen Pulsdauern. Denn das Material, durch das die hohe Intensität entstehtRöntgen Pulsdurchgänge würden"kürzen"Ein großer Teil des ohnehin schon ultrakurzen Pulses könnte gezielt als genutzt werden"Schere"um kürzere Impulse zu erzeugen als derzeit. Wenn die Forschung erfolgreich ist, wird sie einen weiteren Durchbruch in der Bildgebungstechnologie der Quantenwelt vorantreiben.
