Det finns inget substitut för att använda rätt verktyg för jobbet. Att använda lågenergistrålningskällor är helt enkelt inte lämpligt för vissa uppgifter:utrustning som används vid cancerbehandling kräver en stark, monokromatisk strålkälla för att producera hårda röntgenstrålar. Andra liknande strålningskällor hittar tillämpningar inom kärnavfallshantering. För att designa enheter som stadigt avger en specifik typ av strålning, fysiker använder en speciell sorts kristall, kallas en kristallin böljare. I en ny studie publicerad i EPJ D. , ett team har visat förmågan att kontrollera strålningsutsläpp från en partikel som färdas genom en sådan enhet. Tobias Wistisen från Aarhus University, Danmark, och kollegor har visat hur man kan manipulera den utsända strålningen genom att välja en kombination av inkommande partikelladdning och energi, oscillationsamplitud och period av böljarens kristallina gitter.

Dessa böljande enheter tvingar en penetrerande laddad partikel att utstråla, genom att använda kristalldeformationer för att initiera en sicksack-bana. I den nya studien, Wistisen och kollegor presenterar sina experimentella fynd om strålning som produceras av inkommande elektroner med hög energi (855 MeV) i en kristallin kisel-germaniumbärare som är cirka 10 gånger tjockare än den som tidigare var tillgänglig.

Traditionella undulatorer har magneter som är i storleksordningen 1 cm långa, som översätts direkt till energin från den utsända strålningen, som vanligtvis är mjuka röntgenstrålar (1-10 keV). Som jämförelse har undulatorer i denna studie kristalldeformationer av cirka 40 nm i längd, producerar en strålningsnivå som är ungefär 10, 000 högre:10-50 MeV.

Som en del av denna studie, författarna utförde sedan teoretiska simuleringar som visade sig överensstämma med den observerbara strålningen som detekterades i deras experimentella upplägg.