Охотник Галина Григорівна    
Меню сайту
Категорії розділу
Шкільні новини [5]
Новини освіти [19]
Наука і Технології [1063]
Новини космонавтики [133]
Методичний кабінет [7]
Хмаринка тегів
Міні-чат
Конкурси

конкурс сайтов
Наше опитування
Ви, відвідувач сайту:
Всього відповідей: 520
Статистика
Форма входу
Соціальні мережі
Популярні програми
Головна » 2014 » Грудень » 2 » Плазма позволит строить короткие ускорители частиц
12:26
Плазма позволит строить короткие ускорители частиц
Учёные впервые смогли увеличить энергию электронов в 400-500 раз по сравнению с той, которая может быть достигнута в обычном ускорителе. Также важно отметить, что энергия передаётся электронам без потерь, то есть с гораздо большей эффективностью, чем в обычных экспериментах. В своей статье, опубликованной в журнале Nature, физики пишут, что подобного сочетания высокого уровня энергии и эффективности ранее никому достичь не удавалось.

"Работа ускорителя во многом определяется тем, как быстро частицы можно разогнать до определённых скоростей. Для того чтобы сравнить наши результаты с итогами других исследований в контексте экспериментов физики высоких энергий, мы наглядно продемонстрировали, что данная методика пригодна для ускорения электронного пучка при тех же энергиях, достигнутых на двухкилометровом линейном ускорителе, менее чем за 20 метров", — рассказывает ведущий автор исследования Майк Литос (Mike Litos), научный сотрудник SLAC.

Кильватерное ускорение было предметом исследования физиков на протяжении 35 лет. Учёные считали, что этот метод является единственной "тропинкой" на пути к созданию дешёвых "коротких" ускорителей будущего. Сотрудничество Лаборатории SLAC и Калифорнийского университета в данной сфере длится уже более десяти лет, за которые было достигнуто очень многое.

Так, в громкой статье, опубликованной в 2007 году, учёные объявили, что они "разогнали" электроны в хвосте длинного электронного сгустка с 42 миллиарда электронвольт до 85 миллиардов электронвольт. Как рассказывается в пресс-релизе Лаборатории, эта новость привела в волнение весь научный мир.

Однако в том исследовании учёные фактически смогли накачать энергией менее чем 1 миллиард из 18 миллиардов электронов в сгустке. Кроме того, разброс полученных энергий был слишком велик, чтобы говорить об эффективности методики.

Иллюстрация демонстрирует прохождение двух электронных сгустков через облако ионизированного газа, то есть плазмы (иллюстрация SLAC National Accelerator Laboratory).

В своём новом исследовании учёные отправляли пары электронных сгустков, содержащих по 5-6 миллиардов частиц каждый, в генерируемые лазером колонны плазмы. Последние находились внутри "печи" из горячего газа атомов лития. Первый сгусток в каждой паре, пробегающей вдоль колонны, играл роль плуга. Он выбивал все свободные электроны из атомов лития, оставляя лишь положительно заряженные ядра — это явление известно как "режим выброса". При нём облако газа трансформируется в плазму. Выбитые с орбит электроны оказывались в хвосте первого сгустка из пары и перед вторым электронным сгустком. Они образуют плазменный след, который придаёт второму сгустку электронов более высокие энергии.

Предыдущие эксперименты уже показали эффективность метода ускорения сразу нескольких электронных сгустков, но команда Литоса оказалась первой, кому удалось добиться столь высоких энергий при такой эффективности в рамках "режима выброса" да ещё и с относительно небольшим разбросом по энергии.

"Эти результаты имеют особую значимость и вне фундаментального эксперимента. Использование двух электронных сгустков позволило нам достичь рекордных 50% энергоэффективности, а этого уже достаточно, чтобы доказать пригодность кильватерного ускорения для применения в ускорителях будущего", — рассказывает соавтор исследования Марк Хоган (Mark Hogan), также сотрудник SLAC.

У учёных впереди ещё много работы. По словам Хогана, перед тем как кильватерное ускорение можно будет широко применять в небольших ускорителях, необходимо научиться формировать сгустки и удерживать расстояние между ними таким образом, чтобы все электроны во втором сгустке получали бы одинаковое количество энергии, сохраняя при этом высокое качество электронного пучка. Эксперименты для достижения этих целей начнутся в ближайшее время.

Категорія: Наука і Технології | Переглядів: 320 | Додав: звезда | Рейтинг: 5.0/1
Всього коментарів: 0
Додавати коментарі можуть лише зареєстровані користувачі.
[ Реєстрація | Вхід ]
Пошук
Фраза дня
Календар
«  Грудень 2014  »
ПнВтСрЧтПтСбНд
1234567
891011121314
15161718192021
22232425262728
293031
Свята та події
Календар свят і подій. Листівки, вітання та побажання
Прогноз погоди
Дніпродзержинськ 
Архів записів
Час життя сайту
Друзі сайту
Освітній портал Сайт о космосе,НЛО,аномалиях Банк Интернет-портфолио учителей Освітній портал MyReferatik
Новини
Copyright MyCorp © 2017Створити безкоштовний сайт на uCoz