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Laser de rayos X
Leonel Diaz Eliosa
Física de láseres
09/08/2017
Elementos básicos de un
láser
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MEDIO ACTIVO
MÉTODO DE BOMBEO
CAVIDAD RESONANTE
EXTRACCIÓN PARCIAL DE LA LUZ
Física de láseres
09/08/2017
¿Cómo funciona?
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Un láser de luz visible está constituido por un medio
amplificador de luz, por lo general de forma cilíndrica o
alargada, ubicado dentro de una cavidad resonante formada
por dos o más espejos alineados a lo largo de un eje
preferencial.
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Dado a que aún no ha sido posible fabricar espejos con eficiencia suficiente como
para poder reflejar rayos X, los láseres de estos carecen de cavidades resonantes
y funcionan mediante el proceso llamado de amplificación de emisión
espontánea (o ASE, acrónimo del inglés amplified spontaneous emission).
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Para describir con mayor precisión un láser de rayos X, habría que
decir que su medio activo esta constituido por un plasma altamente
ionizado (un gas formado por electrones libres e iones con carga
positiva), compuesto por abundantes cargas positivas y negativas, con
gran energía.
El procedimiento más utilizado para generar el plasma es irradiar
mediante un láser de bombeo
En un medio gaseoso, la energía de la descarga proviene de un
capacitor (dispositivo capaz de almacenarla), que la entrega
rápidamente al recipiente que contiene el medio activo.
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Tubos convencionales de rayos X
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Disponen de un generador de alta tensión de 50 kV se
suministran como diferencia de potencial (alto voltaje) entre un
filamento incandescente (por el que se hace pasar una corriente i
de bajo voltaje, unos 5 A a unos 12 V) y un metal puro
(normalmente cobre o molibdeno), estableciéndose entre ambos
una corriente de unos 30 mA de electrones libres. Desde el
filamento incandescente (cargado negativamente) saltan
electrones hacia el ánodo (cargado positivamente) provocando,
en los átomos de este último, una reorganización electrónica en
niveles de energía.
Física sus
de láseres
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Rayos X
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Hace algo más de un siglo, en 1895 Wilhelm Konrad Röntgen,
científico alemán, descubrió una radiación, desconocida hasta entonces y
que denominó rayos X, capaz de penetrar en los cuerpos opacos.
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¿Qué son?
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Los rayos X son invisibles a nuestros ojos, pero producen imágenes visibles
cuando usamos placas fotográficas o detectores especiales para ello.
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Los rayos X son radiaciones electromagnéticas, como lo es la luz
visible, y lo único que los distingue de las demás radiaciones es su
longitud de onda, del orden de 10-10 m.
Las aplicaciones de los rayos X en el campo de la Medicina son de todos
conocidas, radiografías, tomografías, etc., pero su uso también se ha
extendido a otras áreas como la detección de microfracturas en metales
o en el análisis de obras de arte.
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El Láser de Rayos X en Investigación :
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En experimentos de laboratorio, se han logrado pulsos láser de longitudes
de onda de : 1-30 [nm].
Para excitar el láser de rayos X se utilizan como fuente de energía láseres
de pulsos de alta potencia.
Cada pulso tiene una potencia de pico de más de Terawatios (10 12 [W]), y
dura menos de un nanosegundo 10-9 [seg]).
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Conclusiones
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
Los láseres de rayos X como toda luz
"iluminan" y "dejan ver", sólo que de forma
distinta a como se ve con los ojos.

Se puede encontrar emisión láser en casi todo
estado de la materia y un gran número de
elementos (a la fecha 78 elementos)

Las aplicaciones son tan variadas como las
actividades modernas.

Aún quedan muchos problemas por resolver
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Gracias
Referencias:
http://www.xtal.iqfr.csic.es/Cristalog
rafia/parte_02.html
http://www.cienciahoy.org.ar/hoy33
/laser02.htm
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