Savua vai kuparia?

Kuparia

Kuva näyttää vähän mustavalkoiselta savulta, mutta on oikeasti kuparista tehdyn vaahdon halkileikkaus kuvattuna röntgentomografisesti.

Päivän kuva
Kyseessä on yksi niin sanotun synkrotronisäteilyn sovelluksista. Eri puolilla maailmaa on kompakteja hiukkaskiihdyttimiä, joilla ei yleisesti tunnettuun tapaan tutkita alkeishiukkasia, vaan joilla yksinkertaisesti kiihdytetään hiukkasia, jitka tuottavat sähkömagneettista säteilyä rinkulassa nopeasti lentäessään ja voimakkaiden sähkömagneettien kääntäessä koko ajan niiden lentorataa.

Kiihdyttimestä ja sen käytöstä riippuen tuloksena on erittäin voimakasta infrapuna-, ultravioletti- tai röntgensäteilyä, jota voidaan käyttää mm. läpivalaisuun ja ikään kuin mikroskopiaan.

Menetelmää käytetään paljon lääketutkimuksessa ja biologiassa, koska sillä voidaan esimerkiksi tutkia (vähän aikaa) eläviä soluja toiminnassa tai molekyylejä.

Erityisen paljon näitä supervoimakkaita "valonlähteitä" käytetään materiaalifysiikassa, ja päivän kuva liittyy juuri tähän: Yhdysvaltain Argonnen kansallisen laboratorion tutkijat Fikile Brushett, Xianghui Xiao ja Lynn Trahey ovat tutkineet laboratoriossaan olevalla maailman voimakkaimmalla "valonlähteellä" eri metallien ja metallista tehtyjen seosten sisäistä rakennetta tutkimuksessaan, jonka tarkoituksena on kehittää parempia akkuja mm. tulevaisuuden sähköautoihin.

Kuvan kohde on noin viiden eurosentin kolikon kokoinen ja tarvittavan röntgensäteilyn tuottamiseen käytettiin suurta synkrotronia, joka sijaitsee Chicagon luona. Lähin vastaava laite on Ruotsissa, Lundissa, ja voimakkain eurooppalaislaite on Pariisin luona sijaitseva SOLEIL (lyhenne, joka on myös ranskan kielen sana "Aurinko"). Nyt kesäkuussa Lundissa otetaan käyttöön uusi synkrotroni, MAXIV, josta tulee Euroopan ärein.

Kuva: Argonne National Laboratory