Science >> Wetenschap >  >> Fysica

Gestimuleerde wederzijdse vernietiging:hoe maak je een gammastraallaser met positronium

Gestimuleerde wederzijdse vernietiging is een proces waarbij een bundel positronen en een bundel elektronen met elkaar botsen, waardoor de positronen en elektronen elkaar vernietigen en gammastraling vrijkomen. Als de bundels voldoende intens zijn, kunnen de gammastralen de emissie van extra gammastralen stimuleren, wat leidt tot een kettingreactie en de productie van een gammastraallaser.

Om een ​​gammastraallaser te maken met behulp van gestimuleerde wederzijdse vernietiging zijn de volgende stappen nodig:

1. Creëer een bundel positronen. Dit kan worden gedaan door elektronen te versnellen tot een hoge energie en ze vervolgens een doelmateriaal te laten raken, waardoor de elektronen positronen gaan uitzenden.

2. Creëer een elektronenbundel. Dit kan worden gedaan door thermionische emissie, foto-emissie of veldemissie.

3. Botsen de bundels van positronen en elektronen. Dit kan worden gedaan door de bundels met behulp van magnetische lenzen in een klein gebied te focusseren.

4. Stimuleer de emissie van extra gammastraling. Dit kan worden gedaan door een spiegel met hoog reflectievermogen aan één uiteinde van het botsingsgebied te plaatsen. De gammastraling stuitert heen en weer tussen de spiegels, waardoor de emissie van extra gammastraling wordt gestimuleerd.

Als de bundels van positronen en elektronen voldoende intens zijn, zullen de gammastralen de emissie van een voldoende aantal extra gammastralen stimuleren om een ​​gammastraallaser te produceren. De gammastraallaser zendt een straal gammastraling uit met een zeer smalle bandbreedte en een zeer hoge intensiteit.

Gammastraallasers hebben een breed scala aan potentiële toepassingen, waaronder medische beeldvorming, kankertherapie en materiaalverwerking. De ontwikkeling van gammastraallasers bevindt zich echter nog in de beginfase en er zijn nog veel uitdagingen voordat ze voor praktische toepassingen kunnen worden gebruikt.