Немецкие ученые добились стабильной работы лазерно-плазменного ускорителя

N+1Наука

Физики поставили рекорд по времени непрерывной работы лазерно-плазменного ускорителя

Никита Козырев

Sören Jalas / Universität Hamburg

Немецкие ученые добились стабильной работы лазерно-плазменного ускорителя электронов в течение более чем 27 часов. Непрерывная работа установки позволила сузить флуктуации параметров ускорения и набрать большую статистику, из которой исследователям удалось вычленить корреляцию между параметрами лазера и колебаниями максимальной энергии электронов. В результате физики научились моделировать колебания конечной энергии частиц с точностью до десятых процента. В будущем такой метод может помочь реализовать активную стабилизации пучка электронов прямо в процессе ускорения, которая необходима для применения лазерно-плазменных ускорителей в прикладных и научных целях. Статья опубликована в журнале Physical Review X.

В современных ускорителях заряженные частицы приобретают энергию в радиочастотных резонаторах, которые прошли длинный путь от простейших установок до сверхпроводящих систем с замысловатой геометрией и сложнейшей технологией производства. Все это выливается в крайне высокую стоимость таких резонаторов, а фундаментальные ограничения на достигаемые в них поля не дают ускорять частицы с темпом больше, чем несколько десятков мегаэлектронвольт на метр. В результате с увеличением желаемой энергии частиц неизбежно растут размеры и цены установок.

Чтобы решить эти проблемы, физикам нужно найти принципиально новые способы ускорения частиц. Наиболее перспективным пока что является метод лазерно-плазменного ускорения, который ученые уже научились использовать для электронов и достигли в два раза большего темпа ускорения, чем на установках с радиочастотными резонаторами. В рамках этого метода электроны приобретают энергию в поле, которое формируется вызванными лазером колебаниями плазмы и связанным с ними перераспределением пространственного заряда. Таким образом, в лазерно-плазменных ускорителях электрон «цепляется» за волны плазмы и за счет существующей в них разности потенциалов увеличивает свою скорость.

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

Атомная бомбардировка Хиросимы – глазами очевидцев Атомная бомбардировка Хиросимы – глазами очевидцев

Прошло ровно 75 лет с тех пор, как бомба «Малыш» была сброшена на японский город

GQ
Пять вполне приличные автомобилей от брендов-неудачников Пять вполне приличные автомобилей от брендов-неудачников

Иногда и в золе находятся алмазы…

Maxim
Бывает ли плацебо по-настоящему эффективным: сила внушения Бывает ли плацебо по-настоящему эффективным: сила внушения

Плацебо все еще может быть эффективным без всякого обмана

Популярная механика
«Я не хочу беспокоиться о рынке каждую минуту: мне нужны алгоритмы, которые будут зарабатывать, пока я сплю» «Я не хочу беспокоиться о рынке каждую минуту: мне нужны алгоритмы, которые будут зарабатывать, пока я сплю»

История Джима Саймонса, который не теряет деньги даже во время кризисов

VC.RU
Двулинейные мешкокрылы посюсюкали с детенышами Двулинейные мешкокрылы посюсюкали с детенышами

Двулинейные мешкокрылы используют особый язык для общения со своими детенышами

N+1
Активация болевых рецепторов ускорила заживление ран Активация болевых рецепторов ускорила заживление ран

Полученные раны могут затягиваться ещё быстрее

N+1
Дети августа. Почему победа над ГКЧП не научила нас ничему полезному Дети августа. Почему победа над ГКЧП не научила нас ничему полезному

Дни августа 91-го определили, что новая революция в России едва ли возможна

СНОБ
Древние бобры начали строить плотины из-за холода Древние бобры начали строить плотины из-за холода

Бобры начали валить деревья не для постройки плотин, а ради питания

N+1
Кто такие гидроцефалы: жидкий мозг и современная медицина Кто такие гидроцефалы: жидкий мозг и современная медицина

Исследования, с помощью которых можно проследить возникновение гидроцефалии

Популярная механика
«Я бью себя! Лёд спасает»: Ляйсан Утяшева раскрыла главные секреты красоты «Я бью себя! Лёд спасает»: Ляйсан Утяшева раскрыла главные секреты красоты

Гимнастка Ляйсан Утяшева рассказала о главных ритуалах красоты

Cosmopolitan
Школа далеко, школа рядом Школа далеко, школа рядом

Что приобрести к 1 сентября, набор тетрадей или качественный планшет?

Psychologies
50 оттенков проблемы: как окрашивание тканей вредит экологии и какие есть альтернативные решения 50 оттенков проблемы: как окрашивание тканей вредит экологии и какие есть альтернативные решения

Современные процессы окрашивания текстиля стали большой экологической проблемой

Esquire
13 вопросов, которые вы должны задать друг другу, прежде чем заводить детей 13 вопросов, которые вы должны задать друг другу, прежде чем заводить детей

Как подготовиться к рождению детей психологически

Cosmopolitan
Правила жизни Барака Обамы Правила жизни Барака Обамы

Почему я не могу просто спокойно съесть свою вафлю?

Esquire
На приеме у врача На приеме у врача

Каких врачей необходимо посещать беременной женщине?

9 месяцев
«Я не предсказываю в своих книгах, я принимаю некие волны». Владимиру Сорокину — 65 лет «Я не предсказываю в своих книгах, я принимаю некие волны». Владимиру Сорокину — 65 лет

Фрагмент повести Владимира Сорокина «День опричника» 2006 года

Forbes
Три способа отмыть чугунную сковороду, не испортив себе нервы Три способа отмыть чугунную сковороду, не испортив себе нервы

Мытье чугунной посуды — один из самых хитрых приёмов на кухне

Maxim
Как определить размер груди Как определить размер груди

Как узнать ваш размер груди и как пользоваться таблицей размеров

Cosmopolitan
Александр Сокуров Александр Сокуров

Правила жизни Александра Сокурова

Esquire
Отрывок из книги Пьера-Луи Ганьона «Исчезновение Ивана Бунина» Отрывок из книги Пьера-Луи Ганьона «Исчезновение Ивана Бунина»

Одна из глав книги «Исчезновение Ивана Бунина»

СНОБ
Правило нужных вещей: как наводить и поддерживать порядок Правило нужных вещей: как наводить и поддерживать порядок

Как избавиться от беспорядка раз и навсегда

Psychologies
Издалека Издалека

Фантастическая повесть

Наука и жизнь
Братья Райт: 10 малоизвестных фактов о пионерах авиации Братья Райт: 10 малоизвестных фактов о пионерах авиации

Братья Райт известны всему миру, но эти факты из их жизни вы узнаете впервые

Популярная механика
Светлана Миронюк: «Одна жизнь = несколько карьер с множеством развилок» Светлана Миронюк: «Одна жизнь = несколько карьер с множеством развилок»

Светлана Миронюк — о работе и её будущем

РБК
Сферы для массажа — тренд 2020 года: лучшая альтернатива роллерам и гуаша? Сферы для массажа — тренд 2020 года: лучшая альтернатива роллерам и гуаша?

Как пользоваться Ice Globes и какая от них польза?

Cosmopolitan
Политбюро заседало два дня Политбюро заседало два дня

Имя Нины Андреевой стало символом первой серьезной атаки на реформы Горбачева

Огонёк
Подозрительно гладко: Вселенная показалась ученым чересчур однородной Подозрительно гладко: Вселенная показалась ученым чересчур однородной

Что это — ошибка наблюдений или дверь в новую физику?

Forbes

История дружбы двух знаменитых актрис — Дебби Рейнольдс и Элизабет Тейлор

Cosmopolitan
Магнитное поле отделило живые клетки от мертвых Магнитное поле отделило живые клетки от мертвых

Ученые предложили сортировать мертвые и живые клетки с помощью магнитного поля

N+1
Семена империй: как мускатный орех и гвоздика заманили Колумба в путешествие Семена империй: как мускатный орех и гвоздика заманили Колумба в путешествие

Отрывок из книги «​​​​​​​Съедобная история человечества» Тома Стендейджа

Forbes
Открыть в приложении