Schéma énergétique de la source radioactive de photons de 14,4 keV et de l'absorbeur vibrant utilisé dans l'expérience. Crédit :Université fédérale de Kazan
Chercheurs de l'Université fédérale de Kazan, L'Université Texas A&M et l'Institut de physique appliquée (Académie des sciences de Russie) ont trouvé des moyens de diriger le rayonnement gamma à haute fréquence au moyen de l'acoustique.
Leur article décrit un « commutateur » optique, un dispositif capable de laisser passer ou d'arrêter les quanta gamma en commutant le champ acoustique. Essentiellement, le mécanisme rend le fer « transparent » pour les rayons gamma en cas de besoin.
Le laboratoire de spectroscopie Mossbauer de l'Université fédérale de Kazan a montré la transparence induite acoustiquement d'un milieu résonant pour le rayonnement gamma dans une expérience. L'essence de ce phénomène réside dans la transformation du spectre de la raie d'absorption en une structure en peigne constituée de raies satellites espacées de la raie principale par la fréquence du champ acoustique. Pour l'expérimentation, des quanta gamma d'une énergie de 14,4 keV ont été utilisés, qui sont émis lors de la désintégration de l'état excité du noyau de fer-57.
"En agissant sur l'absorbeur contenant les noyaux Fe-57 à l'aide d'un transducteur piézoélectrique, il a été possible d'obtenir que l'absorbeur optiquement dense devienne transparent aux rayons gamma résonnants. L'absorbeur était attaché à un transducteur piézoélectrique, qui vibrait à une certaine fréquence et amplitude. A une amplitude d'oscillation correspondant à un indice de modulation de 2,4, l'absorption de photons d'une énergie de 14,4 keV a été supprimée 148 fois, " explique Farit Vagizov, directeur du laboratoire de spectroscopie Mossbauer. " Cet effet est analogue à l'effet de la transparence induite électromagnétiquement dans l'optique, lorsque le rayonnement dans une gamme de fréquences est utilisé pour contrôler les transitions électroniques des atomes dans une autre gamme de fréquences. Comme tu le sais, l'effet de la transparence induite électromagnétiquement dans les milieux atomiques a un domaine d'applications potentielles assez large :la création de lignes à retard contrôlées, dispositifs d'enregistrement et de reproduction d'informations quantiques, étalons de fréquence dans les horloges atomiques, et beaucoup plus."
Cet effet a montré qu'avec l'aide d'une excitation acoustique à basse fréquence (~10-40 MHz), il est possible de contrôler le processus de transmission d'un rayonnement électromagnétique haute fréquence avec une fréquence supérieure à 1013 MHz à travers le milieu résonant. Cet effet peut s'avérer utile pour contrôler le rayonnement généré sur les sources synchrotron modernes et les lasers à rayons X, ainsi que pour la création de dispositifs quantiques prometteurs.