X線レーザーは、X線の非常に強いビームを放出するレーザーの一種です。それらは、イメージング、分光法、結晶学など、幅広い用途で使用されています。 X線レーザーの開発は、粒子加速器技術の進歩によって可能になりました。
粒子加速器では、荷電粒子が真空管に注入され、一連の電界によって加速されます。電界により、粒子はエネルギーと速度を獲得します。粒子が加速器を通過するとき、それらは磁場にもさらされ、その経路を導き、真空管の壁と衝突しないようにします。
X線レーザーの生成に使用される最も一般的なタイプの粒子加速器は、線形加速器(LINAC)です。リナックでは、粒子は直線で加速されます。粒子は低エネルギーでリナックに注入され、機械を通過する際に高いエネルギーに加速されます。
X線レーザーの生成に使用できる別のタイプの粒子加速器は、シンクロトロンです。シンクロトロンでは、粒子は円形の経路で加速されます。粒子は低エネルギーでシンクロトロンに注入され、円形の経路を移動する際に高いエネルギーに加速されます。
粒子加速器の粒子のエネルギーは、Electronvolts(EV)で測定されます。 1つの電子ボルトは、電子が1ボルトの電位差によって加速すると、電子によって得られるエネルギーの量です。粒子加速器内の粒子のエネルギーは、数百万のエレクトロニックボルト(MEV)から数億エレクトロニョンボルト(GEV)までの範囲です。
粒子加速器のパワーは、ワット(w)で測定されます。粒子加速器のパワーは、粒子のエネルギーと、1秒あたりの加速される粒子の数によって決定されます。粒子加速器のパワーは、数キロワット(kW)から数メガワット(MW)までの範囲です。
粒子加速器は、X線レーザーの生成に不可欠です。粒子アクセラレータの高いエネルギーとパワーにより、X線レーザーアプリケーションに必要なX線の非常に強いビームを生成できます。
X線レーザーは、科学的研究および産業用途向けの強力なツールです。 X線レーザーの開発は、粒子加速器技術の進歩によって可能になりました。