Нові компактні прискорювачі частинок наближають електронні промені до швидкості світла

Наука
12 серпня 2020

Нові компактні прискорювачі частинок наближають електронні промені до швидкості світла

 

Вчені успішно розробили кишеньковий прискорювач частинок, здатний випромінювати ультракороткі електронні пучки з допомогою лазерного світла зі швидкістю понад 99,99% швидкості світла. Щоб досягти цього результату, дослідникам довелося уповільнити світло, щоб він відповідав швидкості електронів, використовуючи спеціально розроблену металеву структуру, покриту шарами кварцу, які тонше людської волосини. Про своє відкриття вчені розповіли у статті для Nature Photonics.

Нова розробка одночасно пропонує можливості для зміни і маніпулювання згустками частинок у тимчасових масштабах менше 10 фемтосекунд (0,000 000 000 000 01 секунда, або час, необхідний світла для переміщення на 1/100 міліметра). Нова розробка дозволить вченим створювати стробоскопічні фотографії руху атомів.

Ця успішна демонстрація відкриває шлях до розробки високоенергетичних, заряджених і високоякісних прискорювачів терагерцового (ТГц) діапазону, які обіцяють бути більш дешевими і компактними. Зменшення розміру та вартості прискорювальної технології відкриє її для значно більш широкого кола додатків.

Надано: Манчестерський університет

Прискорювачі елементарних частинок широко використовуються у фундаментальних дослідженнях у галузі фізики елементарних частинок, визначення характеристик матеріалів, радіотерапії в лікарнях, де вони використовуються для лікування хворих раком, для виробництва радіоізотопів для отримання медичних зображень та огляду вантажів на предмет безпеки. Однак основна технологія (генератори радіочастоти), що лежить в основі цих машин була розроблена для радарів під час Другої світової війни.

Унікальне рішення вчених — використовувати лазери для генерації світлових імпульсів терагерцового діапазону. Терагерц — це область електромагнітного спектра між інфрачервоним (використовується в телевізійних пультах) і мікрохвильовим (використовується в мікрохвильових печах). Генерується лазером терагерцевое випромінювання існує в режимі ідеальної довжини хвилі міліметрового масштабу, що спрощує виготовлення структури. І, що найбільш важливо, воно забезпечує довжину напівперіоду, яка добре підходить для прискорення цілих електронних згустків з високим рівнем заряду.

Читати також

Шукач скарбів знайшов скарб в Шотландії, якому 3000 років

Метеорний потік Персеїди — 2020: де його побачити, куди дивитися і як зробити фото

Подивіться на 3D-мапу Всесвіту: її складали 20 років і вона вже здивувала вчених

 

Описание admin

Рекомендуем прочесть

Tesla представить двофакторну аутентифікацію

Новини 16 серпня 2020 Tesla представить двофакторну аутентифікацію Далі Ильнур Шарафиев Редактор Ильнур Шарафиев Редактор …

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *