Найменша система

Щоб досягти високих швидкостей, існуючі прискорювачі повинні використовувати обладнання довжиною  принаймні два кілометри. Раніше дослідники Імперського коледжу Лондона винайшли систему, яка могла  прискорити електрони, використовуючи обладнання метрової довжини. Тепер дослідники винайшли метод прискорення позитронів у системі, довжина якої становить сантиметр.

“За допомогою цього нового прискорювача ми могли б різко скоротити розмір і вартість прискорення антиречовини, яке зараз можливе лише за рахунок використання великих фізичних пристроїв за десятки мільйонів доларів”.

– доктор Акаш Сахай.

Як пояснює науковець, технології, які використовуються в таких об’єктах, як Великий адронний колайдер, не досягли значних успіхів з моменту їх винайдення у 50-х роках. Вони дуже дорогі для запуску і може статися так, що скоро вони стануть непотрібні. Доктор Сахай говорить:

“Нове покоління компактних і дешевих прискорювачів невловимих частинок дозволить нам досліджувати нову фізику – і дозволить багатьом іншим лабораторіям у всьому світі об’єднати зусилля”.

Хоча цей метод проходить експериментальну перевірку, вчений впевнений, що через пару років буде можливо створити робочий прототип.

Як це працює

Метод використовує лазери та плазму для виробництва, концентрації та прискорення позитронів для створення променів. Цей сантиметровий прискорювач може використовувати існуючі лазери для прискорення променів позитронів з десятками мільйонів частинок до тієї ж енергії, яка досягається у Стенфордському прискорювачі, котрий більше двох кілометрів.

Моделювання груп позитронів, сконцентрованих у промінь та прискорених / фото Aakash Sahai

Зіткнення електронного та позитронного пучків може мати наслідки для фундаментальної фізики. Наприклад, вони можуть створити бозон Хіггса ефективніше, ніж Великий адронний колайдер, що дозволить фізикам краще вивчити його властивості. Вони також можуть бути використані для пошуку нових частинок, які, як передбачається, існують в теорії під назвою “суперсиметрія”.

Позитронні пучки також матимуть практичне застосування. В даний час, при перевірці ризиків несправностей корпусів повітряних суден, лопатей двигуна та комп’ютерних чіпів використовуються рентгенівські промені або електронні пучки. Позитрони взаємодіють по-іншому з цими матеріалами, і крім рентгенівських променів та електронів, забезпечують інший вимір процесу контролю якості.

Дізнатись більше :

ScienceDaily