เป้าหมายของกราฟีนช่วยเพิ่มการเร่งความเร็วไอออนที่ขับเคลื่อนด้วยเลเซอร์

นักฟิสิกส์ในญี่ปุ่นและไต้หวันได้พัฒนาวิธีการสร้างลำแสงไอออนพลังงานสูงที่มีขนาดกะทัดรัดและมีประสิทธิภาพสูง โดยการยิงเลเซอร์พัลส์ไปที่เป้าหมายที่ทำจากกราฟีนสองชั้น ทีมงานจากมหาวิทยาลัยโอซาก้า แสดงให้เห็นเป็นครั้งแรกว่าเป้าหมายที่บางเฉียบนี้สามารถให้ลำแสงพลังงานสูงของโปรตอนและไอออนของคาร์บอน แม้ว่าจะมีสัญญาณรบกวนในพัลส์เลเซอร์ที่มีแนวโน้มที่จะทำลายเป้าหมาย

ที่บางซึ่งทำ

จากวัสดุทั่วไป เทคนิคนี้ทำให้สามารถผลิตลำแสงไอออนเชิงสัมพัทธภาพได้โดยใช้เลเซอร์ที่มีความเข้มน้อยกว่า ซึ่งช่วยขยายความพร้อมใช้งานของเทคโนโลยีลำแสงไอออน การเร่งไอออนที่ขับเคลื่อนด้วยเลเซอร์มีการใช้งานมากมายในด้านการแพทย์ การวินิจฉัยพลาสมา และวิศวกรรม ตลอดจนวิทยาศาสตร์

พื้นฐาน เพื่อนำความสามารถเหล่านี้ไปใช้ในโรงงานโดยไม่ต้องใช้เลเซอร์แรงสูงที่จำเป็นในการสร้างลำแสงไอออนจากเป้าหมายที่ทนทานและมีความหนาระดับไมครอน นักวิจัยกำลังสำรวจวิธีทำให้ชิ้นงานบางลง ปัญหาคือที่ความหนาต่ำกว่า 100 นาโนเมตร ชิ้นงานมีความทนทานน้อยกว่ามาก 

ซึ่งหมายความว่าสามารถถูกทำลายโดย “พรีพัลส์” ที่มีเสียงดังซึ่งมาถึงชิ้นงานก่อนที่ความเข้มของเลเซอร์จะสูงสุดจนถึงตอนนี้ วิธีแก้ปัญหาหลักคือการใช้ประโยชน์จากสิ่งที่เรียกว่า “กระจกพลาสมา” ซึ่งก่อตัวขึ้นที่ขอบนำของพัลส์เลเซอร์เมื่อเป้าหมายแตกตัวเป็นไอออน เมื่อไอออไนเซชันเกิดขึ้น 

วัสดุจะก่อตัวเป็นพื้นผิวที่สะท้อนแสงสูงของพีคความเข้มสูงของเลเซอร์อย่างรวดเร็ว ในขณะที่ยังคงโปร่งใสต่อพรีพัลส์ที่มีเสียงดัง อย่างไรก็ตาม ในทางปฏิบัติ อาจมีค่าใช้จ่ายสูงเพื่อให้แน่ใจว่าพื้นผิวเป้าหมายที่ทำจากวัสดุ 3 มิติทั่วไปจะบางและแบนพอที่กระจกพลาสมาจะก่อตัวได้

กราฟีนบนเป้าหมายเพื่อหลีกเลี่ยงปัญหานี้ ทีมของคุรามิตสึใช้ประโยชน์จากคุณสมบัติเฉพาะของกราฟีน ซึ่งเป็นแผ่นคาร์บอนสองมิติที่มีความหนาเพียงหนึ่งอะตอม กราฟีนเป็นวัสดุที่บางที่สุด เบาที่สุด แข็งแรงที่สุด และโปร่งใสที่สุดในบรรดาวัสดุทั้งหมดที่มีความหนาใกล้เคียงกัน กราฟีนจึงเป็นตัวเลือก

ที่เหมาะสำหรับ

การเร่งด้วยเลเซอร์ไอออน นอกจากนี้ยังตรงไปตรงมาในการผลิตในปริมาณที่จำเป็นสำหรับเป้าหมาย

ในการศึกษาของพวกเขาซึ่งตีพิมพ์ในรายงานทางวิทยาศาสตร์ และเพื่อนร่วมงานได้พัฒนาเป้าหมายกราฟีนแขวนลอยในพื้นที่ขนาดใหญ่ (LSG) ซึ่งมีกราฟีนหนา 2 นาโนเมตรสองชั้น 

การจำลองแสดงให้เห็นว่าแม้ว่ากราฟีนจะละลายก่อนที่จุดสูงสุดของเลเซอร์หลักจะมาถึง พลาสมาที่ได้จะยังคงไม่เสียหายจนกว่าจะมีปฏิสัมพันธ์กับส่วนที่สัมพันธ์กันของพัลส์ ทำให้เกิดลำแสง MeV ของโปรตอนและคาร์บอนไอออนโดยไม่ก่อตัวเป็นกระจกพลาสมา

(เช่น ถังเก็บที่รั่ว) นอกจากนี้ยังช่วยให้ช่างเทคนิคมุ่งเน้นไปที่การขจัดพื้นที่ที่มีกัมมันตภาพรังสีสูงเป็นอันดับแรก สร้างสภาพแวดล้อมที่ปลอดภัยยิ่งขึ้นสำหรับงานขจัดสิ่งปนเปื้อนระดับล่างในภายหลัง

กัมมันตภาพรังสีที่อ่อนกว่า และผู้ใช้อุปกรณ์เหล่านี้อาจได้รับรังสี ในระหว่างนี้

ในประเทศญี่ปุ่น 

ตอนนี้พวกเขาหวังว่าความก้าวหน้าของพวกเขาจะขยายข้อดีของการเร่งไอออนที่ขับเคลื่อนด้วยเลเซอร์ไปสู่พื้นที่ใหม่ ๆ เช่น การรักษามะเร็งแบบกำหนดเป้าหมาย นิวเคลียร์ฟิวชันที่ขับเคลื่อนด้วยเลเซอร์ และการจำลองปรากฏการณ์ทางฟิสิกส์ดาราศาสตร์ในห้องปฏิบัติการได้รับการออกแบบมาเพื่อช่วยเหลือ

โครงการกำจัดการปนเปื้อนในฟุกุชิมะเป็นหลัก จากนี้ IPL ได้พัฒนาโฮสต์ของแอปพลิเคชันเฉพาะ โดยเน้นความอเนกประสงค์ของอุปกรณ์ รูปที่ 1 (a)แสดงภาพที่สร้างขึ้นเมื่อวาง HSL 5 เมตรจากท่อระบายน้ำ การแผ่รังสีพื้นหลังในบริเวณนี้คือ 1.5  μ Sv/ชม. และภายใน 30 วินาที อุปกรณ์จะพบจุดร้อน

ของการแผ่รังสีที่ 0.18  μ Sv/ชม. แม้ว่าการปนเปื้อนจะเกิดขึ้นที่ระดับความไวที่ต่ำกว่ามากก็ตาม จุดร้อนนี้ถูกระบุอย่างรวดเร็วว่าเป็นไม้พุ่มขนาดเล็ก การตรวจสอบในเวลาต่อมาพบว่าน้ำที่ปนเปื้อนได้ชะล้างเข้าไปในท่อระบายน้ำ และรากของพืชก็เปียกโชก ทำให้พืชเองกลายเป็นสิ่งปนเปื้อน

สถานการณ์ที่คล้ายกันแสดงใน รูปที่ 1 (b) . ที่นี่ HSL ถูกวางห่างจากพุ่มไม้ 4.5 เมตร ในพื้นที่ที่มีการแผ่รังสีพื้นหลัง 0.5  μ Sv/ชม. ภายในสองนาที HSL ระบุจุดร้อนที่ 0.2  μ Sv/ชม. ในกรณีนี้ น้ำที่ปนเปื้อนจากหลังคาบ้านหยดลงบนพุ่มไม้ซึ่งดูดซับการปนเปื้อน แอปพลิเคชันอื่นสำหรับ 

คือการสร้างความมั่นใจให้กับผู้ใช้ปลายทางและผู้อยู่อาศัยว่าบ้านและชุมชนของพวกเขาได้รับการปนเปื้อนตามมาตรฐานที่กำหนด สิ่งนี้มีความสำคัญทั้งเนื่องจากรังสีเป็นสิ่งที่มองไม่เห็น และเนื่องจากชาวฟุกุชิมะจำนวนมากเริ่มระแวดระวังหรือไม่ไว้วางใจต่อการรับรองของทางการหลังจากเกิดหายนะ

ด้านสิ่งแวดล้อม HSL ให้ภาพ “ก่อนและหลัง” ที่ชัดเจนซึ่งแม้แต่ผู้เชี่ยวชาญด้านที่ไม่ใช่รังสีก็สามารถเข้าใจได้ โดยแสดงหลักฐานผู้อยู่อาศัยเกี่ยวกับระดับการปนเปื้อนที่แท้จริงในพื้นที่ของตนในลักษณะที่ทำให้พวกเขามั่นใจในงานที่ได้ทำไปแล้ว ยิ่งพื้นที่รอบๆ ฟุกุชิมะสามารถกำจัดการปนเปื้อนได้เร็วเท่าไร 

และที่สำคัญคือสามารถกำจัดการปนเปื้อนได้เร็วเท่าไร ผู้คนก็จะสามารถกลับบ้านได้เร็วเท่านั้น และภูมิภาคก็จะสามารถกลับไปผลิตพืชผลที่ปลอดภัยต่อการบริโภคได้เร็วยิ่งขึ้นมองไปข้างหน้าในช่วงหลายปีนับตั้งแต่ภัยพิบัติฟุกุชิมะ IPL ได้เพิ่มอุปกรณ์และความสามารถใหม่ๆ 

ให้กับกลุ่มผลิตภัณฑ์ HSL อุปกรณ์เหล่านี้บางส่วนได้รับการออกแบบมาเพื่อใช้งานโดยองค์กรที่ดำเนินการกากกัมมันตรังสีเป็นประจำ ของเสียดังกล่าวมักถูกเก็บไว้ในภาชนะบรรจุขนาดต่างๆ ก่อนนำไปแปรรูปและ/หรือส่งไปยังสถานที่จัดเก็บระยะยาว ในสถานการณ์เหล่านี้ HSL เร็วกว่ากล้องรูเข็มหรือกล้องคอมป์ตันในการตรวจสอบว่ามีกากกัมมันตรังสีอยู่ในถังเก็บหรือไม่ (รูปที่ 2)

credit: BipolarDisorderTreatmentsBlog.com silesungbatu.com ibd-treatment-blog.com themchk.com BlogPipeAndRow.com InfoTwitter.com rooneyimports.com oeneoclosuresusa.com CheapOakleyClearanceSale.com 997749a.com