Hagyományos gyorsítóknál a töltött-részecske nyalábot kvadrupól mágnesekkel fókuszálják a céltárgyra, mely esetén a szubmilliméteres nyalábátmérő is elérhető. Foton nyalábok fókuszálására az optikai (kisenergiás) tartományban üveglencsék használatosak: a lencse gyújtótávolságát anyagának törésmutatója (n), középvastagsága (d), valamint az (R1,R2) görbületi sugarak értékei határozzák meg. A törésmutató azonban energiafüggő: n(E) = 1 − δ(E) + iβ(E),
ahol iβ(E) az abszorpciót írja le, a δ(E) pedig nagy energiáknál gyorsan tart nullához! Így nagy energiáknál a fókusztávolság (f) végtelenné válik: a röntgen tartományban tipikusan δ=10-5 - 10−6, a γ tartományban pedig δ → 0. A lencsék számának növelésével azonban f csökkenthető, hiszen f=n/(2Nd), ahol N a lencsék száma (lásd ábra). A γ tartományban azonban a lencsék növelése sem segít...
 |
| Optikai lencse(sor) a Röntgen energiatartományban |
A müncheni Ludwig Maximilian Egyetem illetve a grenoble-i ILL kutatóintézet kutatói közösen elvégzett kísérleteikben azonban nemrég arra kaptak jelzést, hogy nagy rendszámú atomok magjainak közelében keletkező elektron-pozitron párok kölcsönhatásba lépnek a beérkező γ fotonokkal (ún. Delbrück-szórás), így a törésmutató a γ fotonok esetében is eltérhet 1-től! Ez reményt adhat arra, hogy a jövőben, például az ELI-NP berendezésnél a γ nyalábot jól fókuszáljuk, sőt, esetleg egyenestől eltérő pályáz vezessük. Jelenleg ugyanis kis átmérőjű γ nyalábot csak valamilyen vastag anyagból készült kollimátor segítségével tudnak előállítani, melyet a céltárgy és a nyaláb útjába helyeznek. Azonban kollimátor kis résén, lyukán a nyalábnak csak kis része tud áthaladni, így, ugyan kis átmérőjű lesz a nyalábfolt, de komoly intenzitás, fényesség vesztés árán. Ezen tudnánk segíteni, ha a fenti kutatások sikerre vezetnek.
