7.迄今最小粒子加速器問世
10月18日,德國埃爾朗根-紐倫堡大學的研究團隊成功製造出了世界上最小的粒子加速器,其長度僅為0.2毫米,可以裝在筆尖上。相關研究成果已發表在《自然》雜誌上。
這一設備是第一個能夠快速且聚焦良好的產生電子束的微型加速器,可將電子加速到每秒10萬公里。該加速器採用了光波來加速粒子,通過數千根2微米高的矽柱排列成兩條平行線,形成了一個狹窄的電子束。當他們製造出一個0.5毫米長的版本時,發現可以以更快速度加速電子,使電子攜帶的能量增加43%。
這種新技術有望應用於醫學領域,為醫生提供新的治療工具或為生物實驗室提供小型消毒工具。這一創新為醫學領域提供了新的可能性,未來我們可以期待更多關於小型粒子加速器的研究和應用。
8.科學家首次實現單原子X射線探測
來自美國俄亥俄大學、阿貢國家實驗室、伊利諾伊大學芝加哥分校等機構的科學家,首次拍攝到了單原子X射線信號,相關研究5月31日刊登於《自然》。
在最新研究中,阿貢國家實驗室的韋·哈拉等人將一個鐵原子和一個鋱原子插入各自的分子宿主內。為檢測單個原子發出的X射線信號,他們在X射線探測器內加入了一個由位於樣品附近的尖銳金屬尖端制成的專用探測器來收集X射線激發的電子。當X射線照射到原子上時,核心能級的電子被激發,並通過重叠的原子/分子軌道隧穿到探測器尖端,獲得的光譜能揭示原子的相關信息。
研究團隊強調,這項突破將為X射線和納米科學領域開辟新天地。使用X射線檢測和表征單個原子可能會催生量子信息、環境和醫學研究微量元素檢測等領域的新技術。這一成就也為研發先進的材料科學儀器開辟了道路。
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