Физики установили мировой рекорд для компактного ускорения частиц

Волновод в девять сантиметров
Волновод в девять сантиметров

Физики из Калифорнии установили мировой рекорд для компактного ускорителя частиц, разогнав с помощью лазера до высоких энергий субатомные частицы (электроны). Результаты своих исследований авторы опубликовали в журнале Physical Review Letters, а кратко с ними можно ознакомиться на сайте Национальной лаборатории имени Лоуренса в Беркли.

Для разгона частиц физики из Беркли использовали петаваттный лазер BELLA (Berkeley Lab Laser Accelerator). Это позволяет, по словам исследователей, значительно сократить длину ускорителя. Сам лазер славится своей точностью: он способен попасть в отверстие диаметром 500 микрометров с расстояния около 14 метров.

Для разгона частиц (электронов) физики использовали трубку длиной девять сантиметров, внутри которой находилась плазма — вещество, полностью или частично состоящее из ионизированного газа.

В трубке частицы на таком небольшом расстоянии разгонялись до энергий в 4,25 гигаэлектронвольта. Для этого обычному ускорителю потребовались бы длины, в примерно в тысячу раз большие.

Именно поэтому ученые говорят о своих результатах как о новом рекорде. Для сравнения: длина основного кольца Большого адронного коллайдера в ЦЕРНе равна примерно 27 километрам.

В БАКе разгон частиц достигается при помощи системы электрических полей внутри металлических полостей. Такая методика, однако, позволяет ускорять частицы только до ста мегаэлектронвольт на каждый метр.

Этот результат требует утонченного контроля лазера и плазмы, — сообщил один из авторов исследования доктор Вим Лиманс.

Ускорение частиц при помощи лазера предполагает использование совершенно других принципов. В этом случае лазерный импульс вводится в тонкую трубку, внутри которой содержится плазма. В такой трубке световые волны заставляют частицы плазмы (прежде всего, электроны) ускоряться до высоких энергий. Ученые сравнивают это с набором серфингистом скорости при движении по волне.

Для еще большего разгона частиц специалистам предстоит более точно контролировать плотность плазменного канала, на который действует лазер. Как показало компьютерное моделирование, даже небольшие изменения в параметрах канала и лазерного излучения способны создать заметные возмущения в исходящем потоке электронов.

Обсудить
Все там будем
Почему невозможно уберечься от рака
Кровавое воскресенье 22 января 1905 года«Идиоты говорят, что Россию погубил заговор»
Почему революция 1917 года была неизбежна
«Это было волшебно!»Дефект массы
Как продолжение культовой серии Mass Effect стало одной из худших игр в истории
Старт ракеты с Dream Chaser — кораблем компании Sierra Nevada (в представлении художника)Еще батуты
Как американские компании опережают Россию в сфере пусков ракет
Пижон Джон
Дикий сэр Элтон, каким его уже мало кто помнит
«Главное — убедить людей, что они счастливы»
Джон Стейнбек и Роберт Капа о советских застольях, писателях и правительстве
Девочки кровавые в глазах
Кино недели с Денисом Рузаевым: от «Манчестера у моря» до «Демона внутри»
Под «Грибами» тает лед
Самая навязчивая песня сезона — во всех мемах страны
Очень страшные «Рейндж Роверы»
Самые жуткие варианты тюнинга автомобилей Land Rover
Пиджак и боб
Самое крутое автомобильное видео марта
Самые необычные ДТП
Автомобили на крышах, в бассейнах и другие непонятные аварии, достойные премии
Пластиковый BMW, о котором все забыли
Автомобиль-памятник смелым идеям немецкой компании
Бог простит
В церкви нашли квартиру с красной мебелью и портретами в стиле поп-арт
Фрэнк ГериСпугнули рыбу
Почему антисемиты изгнали из Канады создателя «танцующего дома»
«Наш дом — колония строгого режима»
История семьи, оказавшейся на грани распада из-за дачи
Цветам не место в доме
Почему дети мешают взрослым жить счастливо в собственных квартирах