Группа исследователей из нескольких научных центров США разработала и создала в лаборатории прототип лазерного ускорителя с рекордной эффективностью. Устройство размером всего в несколько миллиметров продемонстрировало способность сообщать частицам энергию до 250 мегаэлектронвольт на метр, что в принципе недостижимо на традиционных ускорителях. Подробности приведены в статье исследователей для журналаNature, а краткое изложение доступно на сайте Стэнфордских национальных ускорительных лабораторий.
Для ускорения электронов физики использовали электромагнитное поле лазерного луча, перпендикулярного вектору ускорения. В обычных условиях попавшая в электромагнитные волны частица будет сначала разгоняться в одну сторону, а потом затормозится и начнет движение в обратном направлении. Чтобы этого избежать, физики создали прозрачный канал переменного сечения — из-за взаимодействия электромагнитного поля с веществом амплитуда волн в нем менялась в зависимости от ширины канала и в узких участках поле оказывалось сильнее, чем в широких.
Подобрав длину широких и узких участков, а также начальную скорость электронов, ученые добились того, что электрон пролетал через узкие участки канала ровно тогда, когда световые волны там разгоняли частицы в нужном направлении. К тому моменту, когда волна доходила до противоположной фазы и начинала тормозить частицы, электрон успевал добраться до широкого фрагмента с меньшей амплитудой поля и поэтому тормозился меньше, чем ускорялся.
В сообщении подчеркивается, что в обычных ускорителях для разгона заряженных частиц обычно используются электромагнитные волны микроволнового диапазона и они принципиально не могут обеспечить набор энергии больше нескольких десятков мегаэлектронвольт на метр. Лазерная технология обеспечивает на порядок большую эффективность, что, по мнению физиков из Стэнфордских национальных ускорительных лабораторий может привести к революции не только в науке, но и технике. Один из разработчиков, Джоэль Инглэнд, уподобляет переход от обычных ускорителей к лазерным переходу от радиоламп к транзисторам. По его словам, такое сравнение правомерно в частности потому, что для изготовления ускоряющих каналов в прозрачном чипе исследователи использовали те же технологии, которые применяются при производстве микросхем.
Компактные ускорители с энергией электронов в десятки или сотни мегаэлектронвольт могут использоваться для генерации рентгеновского излучения с большой энергией и в виде высокосфокусированного когерентного пучка. Такое излучение сейчас активно используется в материаловедении, биологии (для определения кристаллической структуры белков, а также для просвечивания окаменевших ископаемых), однако рентгеновские лазеры для этих задач нередко занимают целые подземные комплексы с длиной туннелей в несколько километров и стоимостью в сотни миллионов долларов. Пучки с меньшей мощностью и меньшей энергией частиц применяются в медицине для облучения злокачественных новообразований.
Комментирование разрешено только первые 24 часа.
0 +0−0 | Алексей Тимошенко | 14:04:49 30/09/2013 | ||||||
| ||||||||
А что, зомби уже прогнали? Ссылка на www.decayfilm.com |
0 +0−0 | Alexander Mayorov | 14:00:52 30/09/2013 |
Не сказано, что это просто ускоряющая структура -- сам ускоритель в миллион раз больше :). |
0 +0−0 | Александр Почуев | 13:34:14 30/09/2013 | ||||||
| ||||||||
))))))) |
0 +0−0 | Вася Ветров | 13:29:38 30/09/2013 | ||||||
| ||||||||
боюсь, если бы я пошел в физмат, то человечество получило бы реальный шанс не дожить до третьей мировой... |
0 +0−0 | Вася Ветров | 13:24:20 30/09/2013 | ||||||
| ||||||||
Поздно, батенька. Уж лет 15 как закоренелый гуманитарий с дипломом. |
0 +0−0 | Александр Почуев | 13:20:59 30/09/2013 | ||||||
| ||||||||
Ну если вы так науку познаете, то вам лучше в гуманитарный поступать! ))) |
0 +0−0 | Вася Ветров | 13:11:37 30/09/2013 | ||||||
| ||||||||
Перефразируя Билли: "64 МэВ хватит всем" |
0 +0−0 | Вася Ветров | 13:08:56 30/09/2013 | ||||||
| ||||||||
чтоб в гамма-спектре светились? |
0 +0−0 | 2min | 12:55:12 30/09/2013 |
Персональная чёрная дыра на батарейках, спрашивайте в магазинах города! |
0 +0−0 | Оло-Ло Пыщ-Пыщ | 12:19:26 30/09/2013 | ||||||
| ||||||||
Одна надежда, что внедренный в ОПГ агент под прикрытием Хигс выведет супостатов на чистую энергию. |
0 +1−1 | Александр Почуев | 12:04:03 30/09/2013 | ||||||
| ||||||||
Это я все понял, просто моя ссылка была человеку утверждающему что американцы "раздавили" наших, я указал человеку что он не прав, просто еще не понятна политика наших СМИ - изобретения иностранцев - подвиг, изобретение наших - в лучшем случае завшелая статейка! |
0 +0−0 | Polina | 12:01:26 30/09/2013 | ||||||
| ||||||||
странно, что про путина забыли)) |
0 +1−1 | Оло-Ло Пыщ-Пыщ | 12:00:07 30/09/2013 |
Что скажет мафия, контролирующая бюджет БАК? |
0 +0−0 | Андрей Белоусов | 11:53:37 30/09/2013 |
нас такой блямбочкой и научным трепом не напугаете,сотана в шахте шуток не понимает! ускоряйте что хотите-у нас давно уже ускорение и нечего втирать про лазеры! кроме рекламы у вас ничего нового не изобретено со времен каменного рубила! |
0 +0−0 | Александр Почуев | 11:39:27 30/09/2013 | ||||||
| ||||||||
"Использование именно этого принципа позволило добиться рекордного уровня энергий – 1,5 ГэВ, при длине ускорения чуть больше сантиметра. Для сравнения: для того, чтобы получить такую энергию, обычный линейный ускоритель должен иметь длину более 100 метров." - РОССИЯ!!! "Устройство размером всего в несколько миллиметров продемонстрировало способность сообщать частицам энергию до 250 мегаэлектронвольт на метр" - США! Порядок цифр на голову выше! |
0 +0−0 | Иван Неретин | 11:35:56 30/09/2013 | ||||||
| ||||||||
Так это тут ни при чём. Электроны ведь берутся не из проводимости. Они приходят извне, откуда-то из обычного источника, который не входит в эту игрушку на фотке. С тем же успехом из него могут приходить протоны. |
0 +0−0 | Sergey Vasiliev | 11:34:45 30/09/2013 | ||||||
| ||||||||
А чем Google+ провинился по сравнению с VK, нет иконки синего цвета? |
0 +1−1 | Es Jinn | 11:32:27 30/09/2013 | ||||||
| ||||||||
а две кнопки нажимать уже влом. да, не над тем ученые работают то... |
0 +0−0 | Ещё один из *этих* | 11:31:18 30/09/2013 | ||||||
| ||||||||
Там другое (насколько я понял), и никто не говорит о кристаллах длиной в мм. Зато там умеют разгонять не только электроны, но и ионы. Т.е. тяжёлые частицы. |
0 +0−0 | Sergey Vasiliev | 11:30:23 30/09/2013 |
Интересная новость, а вот поделиться ей на Google+ плюс одной кнопкой нельзя :( |