EL LÁSER, LA LUZ DE NUESTRO TIEMPO
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b)
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Figura 10.4. En a) se muestra una imagen del compresor de pulsos ubicado en las instalaciones de
Salamanca. En b) se muestra el mismo compresor al que se le ha quitado la tapa superior después
de suprimir el vacío y donde se pueden apreciar los elementos ópticos. En el ángulo superior derecho está situada la red de difracción (color dorado), alineada con otra red similar. Perpendicularmente están situados dos espejos para guiar el haz.
10.4. Generación de armónicos y Rayos X: la ventana del agua
La forma usual de generar rayos X consiste en acelerar electrones aplicándoles voltajes elevados haciéndoles colisionar sobre una diana metálica, habitualmente de wolframio. El frenado de los electrones al chocar con la diana es
tan brusco que, mediante un proceso conocido como bremsstrahlung (ver Cap.
7, apartado 7.1.4), emiten radiación X con un amplio espectro de fotones (con
energías inferiores a su propia energía cinética). Así operan lo equipos de rayos
X hospitalarios (radiografías, tomografías axiales computerizadas —TACs—) e industriales. Otra forma de obtener rayos X es a través de los sincrotrones, tales
como ALBA, instalado recientemente en Barcelona, los cuales generan radiación
acelerando partículas mediante campos de radiofrecuencia y magnéticos.
A día de hoy existe otra alternativa para generar rayos X basada en la
generación de armónicos de orden alto. Básicamente, este proceso consiste
en hacer incidir un pulso láser intenso (intensidad > 1013 W/cm2) sobre un gas de
átomos (los más adecuados son los gases nobles como He, Ne, Ar) bajo unas
condiciones de densidad y presión adecuadas. Este proceso se explica mediante el modelo de tres pasos (más conocido por su nombre en inglés three
step model). En el primer paso los electrones —recordemos que son partículas
cargadas— son arrancados del átomo por el campo electromagnético del
láser. En un segundo paso, estos mismos electrones se alejan del átomo bajo el
efecto del láser adquiriendo velocidad, y por tanto energía cinética, que será
tanto más alta cuanto más intenso sea el láser. En la tercera y última etapa, los
electrones, que siguen evolucionando bajo el efecto del láser, regresan de
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