شعاع المسرع الحلقي (synchrotron) يشبه تيار الماء من خرطوم: عريض وغير مناسب للعمل الدقيق. لفحص عينة صغيرة جدًا، نحتاج إلى إبرة رفيعة، وليس خرطومًا. في الجهاز الجديد، تلعب الشعيرة الزجاجية دور الإبرة — وهي أنبوب ينزلق الضوء على طوله منعكسًا عن الجدران، مثل الصوت في ممر طويل. هذه الشعيرة تجمع الضوء المتباعد وتضغطه في بقعة أصغر من الميكرومتر.
قام علماء من جامعة آرهوس (Aarhus University) بتركيب هذه الشعيرة على مسرع ASTRID2 في الدنمارك. قاموا بقياس كيفية تغير عرض الشعاع وموضعه وكمية الضوء التي تمر عبر الأنبوب عندما يتغير حجم المصدر. اتضح أنه حتى لو لم يكن سطح الشعيرة أملسًا تمامًا، يمكن وضع حاجز (diaphragm) لقطع الأشعة الزائدة. ونتيجة لذلك، تم تركيز الشعاع في بقعة بعرض 900 نانومتر — أي أرق بمئة مرة من شعرة الإنسان.
العديد من المواد الحديثة — مثل الغرافين (graphene)، والأغشية الرقيقة، والنقاط الكمومية (quantum dots) — صغيرة جدًا لدرجة أن الشعاع العادي "يغمرها" بالضوء، وتختلط الإشارات من المناطق المجاورة. الشعاع الضيق يسمح بالنظر بدقة إلى النقطة المطلوبة ورؤية كيفية تصرف الإلكترونات هناك بالضبط. هذا يشبه الانتقال من ري العشب بخرطوم إلى الري بالتنقيط الدقيق لكل زهرة.
الشعيرة المركزة الجديدة تعمل على مدى واسع من طاقات الفوتونات — من الأشعة فوق البنفسجية القصوى إلى الأشعة السينية اللينة. هذا مهم لأن المواد المختلفة تستجيب لطاقات مختلفة. الآن يمكن على جهاز واحد دراسة الروابط الكيميائية والبنية الإلكترونية دون تغيير البصريات. كما أن الشفافية العالية للشعيرة تعني أن ضوء المسرع الثمين لا يُهدر.
تعمل البصريات الشعرية بفضل الانعكاس الخارجي الكلي (total external reflection): تنزلق أشعة الأشعة السينية على طول الجدار بزاوية صغيرة جدًا، مثل حجر مسطح يُقذف على سطح الماء، ولا يتم امتصاصها تقريبًا.
في الخيال العلمي، تُستخدم الأشعة الضيقة غالبًا للمسح فائق الدقة أو نقل الطاقة — على سبيل المثال، في "حرب النجوم"، يتجمع شعاع نجمة الموت (Death Star) من أشعة متعددة، وإن كانت المقاييس هناك مختلفة تمامًا.