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Luz ultravioleta, sorpresa para los rayos X
Los rayos X no sólo tendrán aplicaciones biomédicas, también servirán en áreas como la observación de moléculas extremadamente pequeñas.
Los Rayos X, una de las quimeras de la óptica, con importantes aplicaciones tecnológicas y que han permanecido básicamente igual durante más de un siglo, hoy presentan hallazgos importantes para generar láser de rayos X a partir de radiación ultravioleta.
En la búsqueda de nuevas formas de generar luz, especialmente a escalas lo bastante pequeñas como para que puedan reducir el tamaño y el coste de los rayos de alta intensidad utilizados para la investigación científica básica o la biomédica, investigadores del Grupo de Óptica Extrema de la Universidad de Salamanca (USAL) y el Centro de Láseres Pulsados de la misma ciudad publicaron en la revista Science el artículo denominado Ultraviolet Surprise: Efficient Soft X-ray High Harmonic Generation in Multiply-Ionized Plasmas , el cual se une a recientes publicaciones en el mismo campo y por el mismo grupo.
Este equipo internacional persigue métodos que permitan convertir la radiación de un láser habitual de luz infrarroja en rayos X, mediante un proceso de multiplicación de frecuencia. La clave consiste en inducir la absorción de muchos fotones de baja energía (infrarrojos) en un material, para que posteriormente emita un solo fotón de mucha mayor energía (rayos X).
El hallazgo realizado en colaboración con la Universidad de Colorado y otros centros de Estados Unidos y Taiwán ha sido totalmente inesperado por los científicos, pues parece ir en contra de la intuición, Hasta ahora parecía demostrado que el proceso más eficiente pasaba por convertir un número muy elevado de fotones infrarrojos en uno de rayos X , explica Luis Plaja, investigador de la USAL, pero hemos demostrado que no siempre es así, y que la absorción de un menor número de fotones de energía mayor, ultravioleta, puede ser incluso más eficiente .
Para ello los autores de este trabajo proponen iluminar un gas con un láser ultravioleta de alta intensidad (en lugar del infrarrojo), de manera que los átomos que lo componen se vean despojados prácticamente de todos sus electrones de su capa externa. El gas altamente ionizado resulta ser muy transparente, de forma que permite que la multiplicación de frecuencia se lleve a cabo en un volumen de material mucho mayor.
¿Qué son los Rayos X?
Los rayos X son radiación electromagnética de alta energía y, como tal, son capaces de atravesar tejidos y proporcionar imágenes de alta resolución para fines médicos.
El más común es la comprobación de si hay una fractura de huesos, que fue un gran avance en su tiempo.
Los láseres, por otro lado, son dispositivos capaces de producir luz de forma extraordinariamente ordenada, permitiendo usar su regularidad para aplicaciones de gran precisión.
Algunas de estas aplicaciones son la medida de distancias de alta resolución, el almacenamiento compacto de la información, la identificación de materiales a distancia o la observación de fenómenos ultrarrápidos de la naturaleza, entre otras.
La construcción de láseres de rayos X permitiría mejorar estos aspectos de forma drástica.
El invento de láseres como rayos X aumenta en más de 1,000 veces las prestaciones actuales de resolución, tanto en el espacio como en el tiempo.
Éste es el camino para generar, a través de láser, rayos X duros, los de mayor energía, que son los que tienen potenciales aplicaciones biomédicas. Además, el dominio del láser como nueva fuente de esta radiación tiene prometedoras aplicaciones, como la medición de moléculas extremadamente pequeñas. (Con información de agencia SINC)
