Почему рентгеновские лазеры считаются одними из самых сложных в создании?

Рентгеновские лазеры считаются сложными в создании по нескольким причинам:

• Высокая энергия фотонов. 1 Фотон рентгеновского излучения может содержать в 1000 раз больше энергии, чем оптический фотон. 1 Каждый атом должен поглощать такое же количество энергии, но при этом недолго её удерживать. 1
• Отсутствие подходящих материалов. 5 Нет веществ, которые способны отражать рентгеновские лучи или эффективно пропускать свет в диапазоне глубокого или экстремального ультрафиолета. 5 Это делает обычные зеркала и окна для рентгеновских лазеров неосуществимыми. 5
• Необходимость в большом количестве энергии. 3 Для лазера рентгеновского диапазона с длиной волны около 0,5 нм плотность энергии «накачки» должна быть очень высокой. 3 Такой уровень энергий можно обеспечить только с помощью ядерного взрыва или в фокальном пятне мощного импульсного лазера. 3
• Сложность получения эффекта усиления. 2 Чтобы электромагнитное излучение усиливалось при прохождении через активную среду, нужно большое количество возбуждённых атомов и высокая вероятность взаимодействия между квантами и этими атомами. 23