لیزر پرتو ایکس (X-Ray Laser)، در فیزیک (Physics)
انواع لیزرها (Laser) را در آموزش زیر شرح دادیم :
لیزر پرتو ایکس (X-Ray Laser) :
X-Ray Laser به لیزرهایی اطلاق می شود که در محدوده طول موج پرتو ایکس (حدود ۰٫۰۱ تا ۱۰ نانومتر) کار می کنند. دستیابی به لیزر در این محدوده به دلیل چالش های بسیار زیاد (طول عمر کوتاه ترازهای بالایی، نیاز به توان پمپ عظیم، و نبود آینه های مناسب) بسیار دشوار است. اولین و مهم ترین نوع عملی، لیزر پرتو ایکس نرم (SXR) است که با استفاده از پلاسمای ایجاد شده توسط لیزرهای پرقدرت یا در لیزرهای الکترون آزاد (XFEL) ساخته می شود.
مکانیزم در لیزرهای پلاسمایی: یک لیزر پرقدرت (مانند لیزر Nd:Glass پالسی با توان پتاوات) بر روی یک هدف فلزی (مانند نقره، سلنیوم، یا تیتانیوم) متمرکز می شود و یک پلاسمای داغ ایجاد می کند. در این پلاسما، یون ها به شدت یونیزه شده و الکترون ها به ترازهای بالا برانگیخته می شوند. در برخی از این یون ها (مانند یون های نئون مانند)، گسیل القایی بین ترازهای الکترونی می تواند تحت شرایط خاص (با ایجاد شیب چگالی در پلاسما به عنوان موجبر) رخ دهد و لیزر پرتو ایکس نرم (چند نانومتر) تولید کند. این لیزرها معمولا پالس های بسیار کوتاه (پیکوثانیه) با توان پیک بالا تولید می کنند.
کاربردهای لیزر پرتو ایکس: تصویربرداری با وضوح نانو از نمونه های بیولوژیکی و مواد (میکروسکوپ پرتو ایکس)، هولوگرافی پرتو ایکس، مطالعه دینامیک پلاسما، و تحقیقات در فیزیک ماده چگال. با ظهور لیزرهای الکترون آزاد پرتو ایکس (XFEL) که توان بسیار بالاتر و قابلیت تنظیم بهتری دارند، لیزرهای پرتو ایکس پلاسمایی تا حد زیادی کنار رفته اند.
چالش های اصلی لیزر پرتو ایکس: نیاز به منابع پمپ عظیم (لیزرهای پتاواتی)، نبود آینه (عملکرد یک بار گذر)، و کیفیت پرتو محدود. با این حال، آنها از نظر تاریخی برای اثبات امکان لیزر در محدوده پرتو ایکس مهم بودند.
