리서치 하이라이트

극초단 펄스 X-선에 대한 네온 원자의 반응

Nature 466, 7302

캘리포니아 멘로 파크(Menlo Park)에 위치하고 있는 SLAC 국립 원자가속기 연구소(National Accelerator Laboratory)가 보유하고 있는 LCLS(Linac Coherent Light Source)는 세계 최초의 X-선 자유 전자 레이저(X-ray free electron laser)로써 작년부터 가동되기 시작하였다. 이 설비는 생물학적 분자와 같이 복잡한 나노 물질의 단일 샷 이미지 촬영(single shot imaging)을 비롯하여 원자 단위 연구에 대한 새로운 시대를 열었다. LCLS에서 수행된 연구 결과들 중에서 하나가 이번 주 네이처에 발표되었다. 새로운 설비를 이용하여 1.5nm보다 짧은 파장을 가진 고 에너지 X-선의 극초단 펄스(ultrashort pulse)를 만들어 내었다. 실험에서는 자유 네온 원자가 이러한 방사선에 대해 전기적으로 반응하는 것을 조사하였다. 단일 x-선 펄스 동안에, 원자는 10개의 전자를 모두 방출하며, x-선이 투과하는 속이 빈 네온 원자가 생성되었다. 저자들은 간단한 모델을 이용하여 전자 제거 메커니즘을 설명하였으며, 이를 이용하여 보다 복잡한 시스템과 X-선의 상호작용을 연구할 수 있는 기초를 제공하였다.