Регистрация Войти
Вход на сайт

ТОП Новости
» » Ученые добились рекордного значения энергии частиц, разогнанных в компактном ускорителе

Ученые добились рекордного значения энергии частиц, разогнанных в компактном ускорителе

Лазерно-плазменный ускоритель

Используя один-одинехонек из самых мощных лазеров на дольнем шаре, ученые из Национальной лаборатории имени Лоуренса в Беркли американского Министерства энергетики ускорили субатомные капельки до самого возвышенного значения скорости-энергии, зарегистрированного когда-либо для компактного ускорителя капелек. Ученые использовали специализированный петаваттный лазер и облако газа из заряженных капелек, плазму, для создания новоиспеченного компактного лазерно-плазменного ускорителя, ускорителя капелек новоиспеченного класса, какой, помещается на всегдашнем работнике столе и какой, будто гадают ученые, сможет когда вытеснить традиционные ускорители, длина каких исчисляется сотнями метров и километрами.

Ускорение капелек, электронов в настоящем случае, осуществлялось в объеме плазменной трубы, длиной итого в девять сантиметров. На выходе скорость электронов отвечала энергии 4.25 ГэВ(гигаэлектронвольт). Ускорение до столь возвышенной энергии на столь малом расстоянии указывает на степень ускорения(энергетический градиент)в 1000 один превышающий аналогичный показатель у традиционных ускорителей капелек, и, помимо этого настоящий показатель изображает безотносительным мировым рекордом для лазерно-плазменных ускорителей капелек.

"Получение такового возвышенного итога спрашивает беспрецедентного уровня точности контроля лазера и плазмы" - повествует доктор Вим Лимэнс(Dr. Wim Leemans), директор отдела Технологий ускорения и прикладной физики(Accelerator Technology and Applied Physics Division)лаборатории Лоуренса.

Традиционные ускорители капелек, таковские, будто Большенный Адронный Коллайдер CERN, диаметр окружности какого составляет 27 километров, убыстряют капельки за счет модуляции электрических и магнитных пустотелее, наполняющих объем туннеля ускорителя. Сообразно водящимся расчетам, таковая технология ускорения капелек может гарантировать темп ускорения на уровне 100 МэВ на метр, при попытках более скоростного разгона элементы ускорителя запросто могут не вынести возрастившей механической нагрузки.

Волны плазмы

В лазерно-плазменных ускорителях используется абсолютно другой подход. Импульс лазерного света вводится в объем кратковременной пустотелой трубки, какая заполнена ионизированной плазмой. Свет лазера образовывает в объеме плазмы волны, в западню каких попадают безвозбранные электроны. Передвигаясь вкупе с этой волной, электроны получают ее энергию и разгоняются до возвышенных скоростей. Этот процесс весьма напоминает способ, каким серфингисты получают необходимую им для движения энергию от волны.

Рекордный показатель энергии разгона был получен при помощи лазера BELLA(Berkeley Lab Laser Accelerator), одного из самых мощных лазеров в мире на сегодняшний девай. Лазер BELLA, какой взялся вкалывать на абсолютную мощность всего в былом году, выделывает импульсы света, в каких заключена мощность в квадрильон ватт(петаватт). Помимо столь возвышенного показателя энергии луча лазер BELLA владеет одну из самых абсолютных систем управления, какая обеспечивает безмерно возвышенную точность управления работой лазера.

"Мы попадаем лучом этого лазера с расстояния 14 метров в дыра, диаметр какого равновелик 500 микронам" - повествует доктор Лимэнс, - "Луч лазера BELLA обладает больно возвышенной стабильностью всех его характеристик, что позволило использовать его для накачки лазерно-плазменного ускорителя. Такового рекордного показателя скорости разгона капелек было бы невозможно добиться, используя любой другой лазер, нехай и сопоставимой с лазером BELLA мощности".

Однако ученые абсолютно не собираются останавливаться на завоеванных итогах. В более дальней перспективе группа доктора Лимэнса нацелилась на преодоление планки показателя уровня энергии разгона электронов в 10 ГэВ. Однако для достижения такового ученым потребуется безотносительно новейший степень контроля не всего за светом лазера, однако и над мерностью распределения плотности плазмы в трубке ускорителя. Иными словами, ученым потребуется создать в плазме что-то субъекта туннеля для импульса света, какой будет владеть необходимую конфигурацию и в каком плазменные волны, прущие разгоняемые электроны, смогут передвигаться с более возвышенной скоростью.
Рейтинг статьи:
  

Уважаемый посетитель, Вы зашли на сайт как незарегистрированный пользователь. Мы рекомендуем Вам зарегистрироваться либо зайти на сайт под своим именем.