Un nuovo laser capace di radiografare la materia ad altissima risoluzione e di “filmare” fenomeni ultra-veloci: grazie ad esso cresce il progetto dell’acceleratore SuperB, che sarà realizzato entro cinque anni nel cuore del Cabibbolab, il centro internazionale di fisica fondamentale e applicata promosso dall’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (Infn) e dall’Università di Roma Tor Vergata.

Il nuovo laser chiamato “Fel” (Free electron laser) consentirà di usare nuove tecniche di indagine basate sulla formazione di immagini a raggi X. Sarà quindi possibile “radiografare” la materia con una risoluzione inferiore a un milione di volte il diametro di un capello e investigare la dinamica di fenomeni ultra-veloci, impossibili da fotografare con tradizionali strumenti di imaging.

Le straordinarie potenzialità di questa tecnologia trovano applicazione nella scienza dei nuovi materiali e nelle nanotecnologie, così come nella biofisica delle cellule e nella cristallografia delle proteine, con ricadute di grande portata anche in campo farmacologico e medico.

Il Fel consiste di un lungo magnete “ondulatore” formato da una successione di un gran numero di magneti con polarità alternata, in modo che l’elettrone sia costretto a percorrere una sorta di slalom. A ogni curva, la “frenata”degli elettroni si manifesta con l’emissione di una radiazione che opportunamente collimata e amplificata ha preziose caratteristiche di monocromaticità e coerenza, proprie della luce laser.

La radiazione emessa dagli elettroni ha una lunghezza d’onda che dipende dalla loro energia: proprio questa caratteristica dei Fel consente di modificare il tipo di luce emessa, dall’infrarosso ai raggi X, semplicemente modificando l’energia del fascio di elettroni iniettati.

Una seconda caratteristica che rende unici i Fel è la possibilità di produrre impulsi di radiazione ultra-corti utili a “filmare” la
dinamica di processi estremamente veloci.

Fonte: Ansa