Физикам удалось реализовать оптическое стохастическое охлаждение пучков частиц

N+1Наука

Физики реализовали оптическое стохастическое охлаждение пучков частиц

Марат Хамадеев

J. Jarvis et al. / Nature, 2022

Американские физики сообщили о том, что им впервые удалось реализовать оптическое стохастическое охлаждение пучков заряженных частиц. Этот тип охлаждения заключается в гашении импульсных флуктуаций за счет системы обратной связи. В новой работе эта связь происходила на оптических частотах, что необходимо для повышения эффективности и скорости охлаждения на ускорителях и синхротронах. Исследование опубликовано в Nature.

Львиная доля открытий в фундаментальной доле сделана с помощью пучков элементарных частиц и ионов, разогнанных до высоких скоростей. Чаще всего пучки либо сталкивают между собой в линейных и кольцевых ускорителях, либо заставляют бегать по кругу для генерации синхротронного излучения. В тех из приложений, где частицы путешествуют по кольцевой траектории, их охлаждение — это обязательная и неотъемлемая часть установки. Под охлаждением пучков быстро летящих частиц понимается сокращение объема в шестимерном фазовом пространстве, который занимают все частицы. Проще говоря, перед физиками стоит задача уменьшения разброса по импульсам и по координатам частиц относительно некоторых желательных значений.

Среди множества методов пучкового охлаждения выделяется стохастическое охлаждение. Его суть заключается в подавлении отдельных флуктуаций с помощью системы обратной связи (пикап), которая в нужный момент активирует дополнительное электромагнитное воздействие (кикер), сужающее пучок. Этот метод хорошо показал себя при работе с протонными и антипротонными пучками, а его изобретение было отмечено Нобелевской премией по физике за 1984 год.

Частота, с которой срабатывает система, пропорциональная количеству частиц в пучке. Кроме того, эта частота определяет скорость охлаждения, которую желательно увеличить. Сейчас стохастическое охлаждение работает на гигагерцовых частотах, однако грядущие эксперименты потребуют более эффективного охлаждения. Для решения этой проблемы почти 30 лет назад было предложено оптическое стохастическое охлаждение, в котором полосу пропускания предлагалось поднять до 10

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

Геномы 700 малагасийцев указали на продолжительную изоляцию их австронезийских предков Геномы 700 малагасийцев указали на продолжительную изоляцию их австронезийских предков

Предки малагасийцев находились в генетической изоляции

N+1
Как узнать, подойдет ли игра на ПК? Два простых метода Как узнать, подойдет ли игра на ПК? Два простых метода

Способы, которые помогут понять, подходит ли игра по системным требованиям

CHIP
170-летний виски за миллионы долларов! Его нашли на затонувшем корабле в американском озере 170-летний виски за миллионы долларов! Его нашли на затонувшем корабле в американском озере

Обычный американец нашел местоположение корабля, который затонул еще в XIX веке

TechInsider
16 банальных ошибок, способных испортить любую свадьбу 16 банальных ошибок, способных испортить любую свадьбу

Чего стоит избегать, планируя свадебное торжество

Psychologies
Мы выбираем друг друга не случайно Мы выбираем друг друга не случайно

Выбор партнера предопределен всем предшествующим ходом нашей жизни

Psychologies
Бравые наёмники моды Бравые наёмники моды

Самый яркий и необычный костюм эпохи Возрождения

Дилетант
Деплатформинг структур. Почему кристаллохимикам все труднее доверять друг другу Деплатформинг структур. Почему кристаллохимикам все труднее доверять друг другу

Почему кристаллохимикам все труднее доверять друг другу

N+1
6 советов, которые помогут сделать жизнь экологичнее 6 советов, которые помогут сделать жизнь экологичнее

Помочь природе может каждый, даже слегка изменив повседневную рутину

СНОБ
Александр Асмолов — Forbes: «Молодежь выходит за рамки тоталитарных матриц» Александр Асмолов — Forbes: «Молодежь выходит за рамки тоталитарных матриц»

Психолог Александр Асмолов — о грехе самосбывающихся пророчеств

Forbes
Птицетазовые динозавры начали жить стаями уже в юрском периоде Птицетазовые динозавры начали жить стаями уже в юрском периоде

Палеонтологи реконструировали несколько особей лесотозавров разных возрастов

N+1
Газлайтинг: насилие, о котором не говорят Газлайтинг: насилие, о котором не говорят

Чем опасно постоянное обесценивание наших переживаний и суждений

Psychologies
Какие растения любят подкормку из яичной скорлупы: дешевое удобрение, о котором должен знать каждый дачник Какие растения любят подкормку из яичной скорлупы: дешевое удобрение, о котором должен знать каждый дачник

Многие собирают скорлупу для подкормки сада и комнатных растений

TechInsider
Магистраль роста Магистраль роста

Расширение провозных возможностей Байкало-Амурской магистрали — важный приоритет

Эксперт
Бескровная дуэль, катание на костях и другие забытые виды спорта: отрывок из книги Бескровная дуэль, катание на костях и другие забытые виды спорта: отрывок из книги

Отрывок из книги Эдварда Брука-Хитчинга — о том, как наши предки проводили досуг

СНОБ
Когда голод превращается в раздражительность: 3 совета для контроля эмоций Когда голод превращается в раздражительность: 3 совета для контроля эмоций

Как телесные ощущения воздействуют на эмоции

Psychologies
Неужели паре пришел конец? Неужели паре пришел конец?

На что надеяться в любви, а от чего предстоит отказаться?

Psychologies
«Абонент временно недоступен»: как реагировать на звонки и сообщения от пьяных знакомых «Абонент временно недоступен»: как реагировать на звонки и сообщения от пьяных знакомых

Стоит ли вступать в «пьяные» диалоги и верить откровениям выпившего человека

Psychologies
Аркадий Ипполитов Аркадий Ипполитов

Аркадий Ипполитов — о денди и экс-барабанщике группы «Кино» Георгии Гурьянове

Собака.ru
Как вернуть ребенка в школу после каникул? Отвечает Дима Зицер Как вернуть ребенка в школу после каникул? Отвечает Дима Зицер

Как начать учебный год без скандалов, слез и уговоров?

СНОБ
Соцсети и смартфоны за нами следят. Или нет? 5 советов о том, как защитить свою приватность Соцсети и смартфоны за нами следят. Или нет? 5 советов о том, как защитить свою приватность

Стоит ли бояться сбора информации о себе?

TechInsider
В Узбекистане нашли следы пребывания древних людей возрастом около 90 тысяч лет В Узбекистане нашли следы пребывания древних людей возрастом около 90 тысяч лет

Археологи исследовали памятник Куксарай-2, расположенный на Западном Тянь-Шане

N+1
8 способов похудеть для очень занятых людей 8 способов похудеть для очень занятых людей

Мы составили самую простую и быструю программу похудения

Psychologies
А если он не бил, а просто замахнулся? Виды насилия в семье и когда точно пора бежать А если он не бил, а просто замахнулся? Виды насилия в семье и когда точно пора бежать

Каким бывает насилие в семье, и когда стоит расставаться

Psychologies
От супергероев до советской драмы: какое кино поможет в воспитании детей От супергероев до советской драмы: какое кино поможет в воспитании детей

Какие фильмы лучше посмотреть вместе с детьми

Psychologies
Не только о драконах: краткий гид по современному фэнтези Не только о драконах: краткий гид по современному фэнтези

Разбираемся, из чего состоит литературный жанр фэнтези

Правила жизни
Можно ли стирать пальто в стиральной машине: простые советы по уходу за верхней одеждой Можно ли стирать пальто в стиральной машине: простые советы по уходу за верхней одеждой

Можно ли обойтись без химчистки и как постирать пальто в домашних условиях

TechInsider
Японские шары счастья Японские шары счастья

Шар темари — драгоценный подарок, символизирующий дружбу и верность

Наука и жизнь
Девушка с плаката: как пропаганда использовала женcкие образы во время войн в XX веке Девушка с плаката: как пропаганда использовала женcкие образы во время войн в XX веке

Ккак именно женские образы использовались для воздействия на фронт и тыл

Forbes
Новые открытия в Помпеях рассказывают подробности жизни римского среднего класса Новые открытия в Помпеях рассказывают подробности жизни римского среднего класса

Каким был римский средний класс?

TechInsider
Ученые призывали принять скорейшие меры по улучшению климата на Земле — иначе последствия могут быть ужасными Ученые призывали принять скорейшие меры по улучшению климата на Земле — иначе последствия могут быть ужасными

Изменения климата затронут все сферы жизни, что приведет к печальному финалу

TechInsider
Открыть в приложении