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
Наука и техника
 — 
13:52 21 февраля 2017
Александр Шестаков

«В развитии главное — масштаб цели»

Интервью с ректором ЮУрГУ Александром Шестаковым о науке, образовании и развитии
Мило ДжукановичИнтриги Черной Горы
Зачем Подгорица обвиняет Москву в попытке переворота
Виталий ЧуркинМаэстро дипломатии
Накануне своего дня рождения скончался постпред России при ООН Виталий Чуркин
Real estate magnate Donald Trump waves as he leaves a Greater Nashua Chamber of Commerce business expo at the Radisson Hotel in Nashua, New Hampshire, May 11, 2011. Trump suggested Wednesday it's not much fun flirting with the idea of running for president in the face of relentless attacks and ridicule. REUTERS/Don Himsel/Pool (UNITED STATES - Tags: POLITICS)Прощание с иллюзией
Почему Трамп не мог оправдать надежд на нормализацию отношений с Россией
People watch as India's Polar Satellite Launch Vehicle rocket takes off from the Satish Dhawan space center in Sriharikota, 90 kilometers (56 miles) north of Chennai, India, Monday, April 20, 2009. India on Monday launched the all-weather satellite to enhance its capability to monitor its sea and land borders and natural disasters, an official said. (AP Photo) ** INDIA OUT **Гонки на небесных ладьях
Азиатские державы рвутся в космос
Закат Запада
В Мюнхене самые влиятельные политики мира похоронили старый мировой порядок
Недостаток ресурсов при избытке амбиций
Что не так с индийской системой закупок оружия
Тир во время чумы
Как тренировка в стрелковом клубе обернулась смертью инструктора и ученика
Пистолет не должен думать
Чем умное оружие опасно для своих владельцев
Научили родину бомбить
Как отец воспитал из сына-подростка боевика «Джабхат ан-Нусры»
Самые безумные ПДД
Трудный тест на знание правил дорожного движения разных стран
Вырви глаз
15 слишком эпатажных проектов известных тюнинг-ателье
Как едет обновленная «Октавия»
Зачем Skoda Octavia новые фары и что случилось с ее подстаканником
Как клиенты мстят дилерам
Топор, кувалды, телеги с сеном и другие способы отомстить производителю
Бог простит
В церкви нашли квартиру с красной мебелью и портретами в стиле поп-арт
Дворянское гнездо
Один из самых шикарных в мире домов нашли в диком лесу
«Пусть меня захоронят в отравленную, но родную землю»
Почему люди отказываются покидать чернобыльскую зону: реальные истории
Поставили баком
Англичане сделали идеальный дом из резервуара для воды