科学家发明了一种基于非线性康普顿散射的产生强烈x射线和伽马射线的新方法，其研究结果发表在《物理评论快报》上。康普顿效应类似于打网球，电子起球拍的作用，光子起球的作用。从快速电子拍中反射出来的光子获得额外能量。它甚至不能飞得更快——速度限制禁止这样做。但是它很容易改变波长，利用这个简单的游戏，研究人员可以将入射光子的波长从可见光范围转换成x射线和伽马射线。
基于反(线性)康普顿散射的硬光子源得到了广泛应用，通常由电子加速器和镭射系统组成。这种源的主要优点是有可能产生窄带宽辐射。在这样的系统中，波长很容易通过改变电子的能量来调节。增加产生的x射线和伽马射线光子数量最直接的方法是增加镭射系统的强度。换句话说，空间中的镭射辐射越密集(考虑到衍射很小)，镭射光子和电子之间的散射事件就越多。在康普顿散射中，镭射辐射功率的增大会导致光谱展宽。这是由于光压减慢了电子的速度。
换句话说，网球拍在一次使许多小网球偏转时，速度变慢了；因此，偏转的球将获得更少能量。问题是强大的镭射辐射不是连续的，而是随着时间推移以脉冲的形式出现。强镭射脉冲的强度先是缓慢增长，然后逐渐消失。因此，光压是不均匀的，电子在不同时刻的减速不同，导致反射光子的能量不同。包括Skoltech教授Sergey Rykovanov在内的科研团队发明了一种基于非线性康普顿散射产生强单能x射线和伽马射线辐射的新方法。
来自Skoltech计算和资料密集型科学与工程中心的教授Sergey Rykovanov说：这样的谱线展宽是”寄生“的，因为想要获得一个具有明确波长的窄带宽光子源。研究发明了一种非常简单的方法来消除强镭射脉冲的寄生康普顿线展宽，并显著增加产生的X射线和伽马射线的光子数量。要做到这一点，必须仔细调整镭射脉冲的频率(换句话说，就是啁啾)，使其与每一时刻的镭射脉冲强度相对应。
为了获得最佳的效果，研究人员提出使用两个线性和反向啁啾的镭射脉冲相互传播一定延迟。这项新发明可以显著提高现代和未来同步加速器光源的亮度，用于医学、核物理和材料科学的研究。超强短镭射脉冲在相对论电子上的散射可以产生大量X射线或伽玛射线光子，而镭射的频谱宽度-时间脉冲必然导致相当大的频谱展宽。本研究描述了一种简单方法来产生优化的镭射脉冲，补偿非线性谱展宽，并可以认为是两个相对线性啁啾脉冲相互延迟的叠加。
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