Soham Saha está desarrollando la próxima generación

Al igual que otros tipos de luz, los rayos X pueden adoptar diferentes formas: desde la cámara que utiliza un dentista para iluminar los dientes hasta los rayos mucho más potentes generados en la Fuente Avanzada de Fotones (APS), una oficina del Departamento de Energía de Estados Unidos ( GAMA). Instalación para usuarios científicos en el Laboratorio Nacional Argonne del Departamento de Energía. Soham Saha está explorando formas de generar rayos X que harían la radiología mucho más accesible en una variedad de campos científicos.

Saha tiene un doctorado. Recibió su doctorado en Ingeniería Eléctrica en 2021 de la Universidad Purdue, donde se especializó en óptica y ciencia de materiales. Anteriormente obtuvo una licenciatura y una maestría en ingeniería eléctrica de la Universidad Nacional de Singapur. Se incorporó a Argonne en el otoño de 2022 como becario Maria Goeppert Mayer.

La beca Maria Goeppert Mayer es un premio internacional otorgado a destacados científicos e ingenieros doctorados para ayudarlos a desarrollar sus carreras en el entorno de investigación de alto impacto de Argonne. La beca honra a Maria Goeppert-Mayer, una física teórica que ganó el Premio Nobel de Física en 1963 por su trabajo en Argonne que propuso un modelo matemático de la estructura de las capas nucleares de los núcleos atómicos. La beca brinda a los académicos que inician su carrera la oportunidad de seguir sus propias direcciones de investigación, con el apoyo de un patrocinador y hasta tres años de financiación.

Aquí, Soha habla sobre su carrera y su experiencia en el programa hasta el momento.

P: ¿En qué estás trabajando en Arjun?

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a: mi trabajo es crear fuentes de rayos x Utilizando un láser óptico como fuente. La idea es tomar un rayo láser muy intenso de longitud de onda larga e iluminarlo sobre un material específico. Cuando la luz láser rebota en la superficie de un material, puede crear un fotón de rayos X de alta energía (longitud de onda corta), mediante un proceso llamado generación de altos armónicos. Una posible aplicación de esta tecnología podría ser reducir las máquinas de rayos X al tamaño de un chip de computadora.

Hay otras formas de generar rayos X, como el acelerador de partículas de APS. Pero la generación de altos armónicos ofrece una manera de producir haces de rayos X menos potentes, pero aún muy útiles, con propiedades ópticas controlables, como amplitud, fase y polarización. La alta generación de armónicos también puede producir pulsos de attosegundos, que pueden usarse para probar el comportamiento de los electrones. Si esto le suena familiar, es porque el Premio Nobel de Física 2023 acaba de ser para el equipo que generó estos pulsos ultracortos por primera vez: un attosegundo es una milmillonésima de una milmillonésima de segundo. Los procesos de attosegundos son importantes para muchos mecanismos en biología, química y física.

P: ¿Por qué son deseables pequeñas fuentes de rayos X?

a: Fabricar rayos X a partir de láseres nos daría un mayor grado de control. Podemos manipular las propiedades del haz de rayos X para observar más de cerca diferentes tipos de materiales. También puedes imaginar transferir esta tecnología al sector médico, donde podrás escanear localmente una parte del cuerpo utilizando la cantidad adecuada de rayos X.

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Si pudiéramos conseguir un sistema de alta energía y alta eficiencia

P: ¿Por qué te gustó esta beca?

a: Lo que más me atrajo de esta beca fue la tremenda libertad que me dio para proponer un proyecto desde cero. También quería pasar de mi campo original, que era fabricar estructuras ópticas alimentadas por luz tradicional, a trabajar con ópticas de alta potencia. A través de esta beca, vi que podía aprovechar mi experiencia, pero trabajar en un campo ligeramente diferente, y que podía tener la flexibilidad de aplicar diferentes enfoques a este problema. En Argonne, tengo acceso a mucha experiencia en muchas áreas diferentes de la ciencia. yo tambien uso argon Centro de Nanomateriales (una instalación utilizada por la Oficina de Ciencias del Departamento de Energía) para fabricar nanoestructuras para mi investigación y caracterizarlas con un láser de alta energía.

P: ¿Cómo empezó a interesarse por este tema?

a: A una de mis tías le diagnosticaron cáncer y la enfermedad se encontraba en una etapa muy avanzada. Su tratamiento incluyó el uso de radioterapia con rayos X para matar las células cancerosas. Pensé que, con la generación de altos armónicos, tal vez en algún momento podríamos comenzar a generar haces de rayos X con tanta precisión que se puedan enfocar hasta el tamaño de la celda para aplicaciones médicas. Todos estos pensamientos pasaban por mi cabeza. Me asocié con mi supervisor actual aquí, Rich Schaller, y le pregunté: ¿sería una buena idea sobre la cual escribir? Dijo que claro, intentémoslo.

P: ¿Qué te gusta hacer cuando estás fuera del trabajo?

a: Uno de mis pasatiempos es escribir ciencia ficción y actualmente hago muchos retratos. También tengo dos gatos que llevan algo de tiempo. A veces, cuando no tengo experimentos durante algunas semanas y estoy haciendo simulaciones, procesando datos y escribiendo desde casa, crío gatitos.

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P: ¿Qué consejo tienes para otras personas interesadas en seguir tu carrera profesional?

a: Elegir un proyecto que realmente quieras hacer es muy importante. No decida: «Está bien, simplemente voy a hacer este proyecto y una vez que lo termine, haré lo mío». Siempre habrá un sinfín de proyectos que otros quieren que hagas, pero tienes que saber qué es lo que realmente te gusta. Una vez que encuentres algo, debes ceñirte a ello y asegurarte de no distraerte.

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