Ученые создали "рентгеновский" лазер

Французские и японские ученые усовершенствовали лазер на свободных электронах, значительно уменьшив его размер и научившись создавать когерентное рентгеновское излучение с длиной волны до 32 нанометров, сообщает Physics World со ссылкой на статью в Nature Physics.

В обычном лазере источником излучения являются электроны, колеблющиеся в атоме между различными энергетическими уровнями. В лазере на свободных электронах (free electron laser, FEL) источником излучения является пучок свободных электронов, проходящий сквозь ряд расположенных специальным образом магнитов (ондулятор), который заставляет их двигаться по синусоидальной траектории. Разгон электронов до околосветовых скоростей приводит к испусканию фотонов - так называемому синхротронному излучению.

Лазер на свободных электронах (ЛСЭ) предоставляет большие возможности: в частности, можно порождать мощное излучение в широком диапазоне волн. В рентгеновском диапазоне, однако, трудно добиться, чтобы излучению была присуща временная когерентность. Когерентностью называют согласованное протекание во времени и пространстве нескольких волновых процессов, при котором разность фаз волн постоянна. Когерентными во времени являются волны, которые на протяжении своего периода проходят данную область в пространстве за одно и то же время. Когерентными в пространстве являются волны, совпадающие по фазе.

Кроме того, для работы ЛСЭ требуется большой ондулятор, что неудобно по техническим причинам.

Французско-японская группа решила эти проблемы, воздействуя на экспериментальный ЛСЭ, установленный в Японии, гармониками высшего порядка, порождаемыми при помощи инфракрасного луча титано-сапфирового лазера. В итоге излучение, которое порождает ЛСЭ, когерентно и во времени, и в пространстве. Воздействие также позволяет использовать четырехметровый ондулятор вместо девятиметрового.

Новая технология позволяет получать когерентное излучение с маленькой длиной волны - до 32 нанометров. Такой рентген может использоваться для изучения функционирования белков внутри живой клетки.

Ученые заставили робота слушаться лазерной указки

Ученые создали робота, приносящего хозяину любой предмет, на который тот направит луч лазерной указки. Разработчики надеются, что робот пригодится инвалидам, причем будет стоить меньше, чем покупка и обучение животных (собак или обезьян), сообщает AP.

Полутораметровый робот El-E, созданный усилиями специалистов из Технологического университета Джорджии и университета Эмори, предназначен для решения одной задачи: доставки хозяину нужных предметов. Он должен стать полезным в первую очередь для людей с ограниченными возможностями, в том числе страдающих дегенеративными заболеваниями, приводящими к частичной или почти полной неподвижности.

Для управления El-E пользователь указывает на нужный предмет лазерным лучом. Робот сигнализирует о принятии команды гудком и движется к цели. Там при помощи руки-манипулятора он берет заданный предмет (пока что максимальная доступная роботу масса составляет чуть более полукилограмма). Пользователь подает команду принести предмет, направляя указку на свои ноги. Робот начинает обратный путь; завершив его, "глядит" хозяину в лицо линзами-глазами и, произнеся для привлечения внимания какую-нибудь короткую фразу, подает тому предмет.

По словам разработчиков робота, для пользователя окружающий мир становится удобным интерфейсом: все предметы превращаются в кнопки. На любую можно без усилий "нажать" лазерной указкой. Точная стоимость робота не сообщается, но предположительно его услуги будут стоить меньше, чем услуги служебных животных.

Разработчики подчеркивают, что роботехники слишком концентрируются на создании человекоподобных роботов, тогда как более простые машины нередко могут принести не меньшую пользу.

El-E успешно выполняет задание в 90 процентах случаев. Экспериментальная проверка его пригодности для инвалидов еще не проводилась.