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

Терапия CRISPR/Cas помогла снизить «плохой» холестерин при семейной гиперхолестеринемии Терапия CRISPR/Cas помогла снизить «плохой» холестерин при семейной гиперхолестеринемии

Как помогла терапия CRISPR/Cas при семейной гиперхолестеринемии

N+1
Секс и репродукция будущего: мужские контрацептивы, искусственная матка и другие ноу-хау Секс и репродукция будущего: мужские контрацептивы, искусственная матка и другие ноу-хау

Технологические прорывы в области репродукции и контрацепции

СНОБ
Нейробиологи показали, как мозг хранит и редактирует наши воспоминания Нейробиологи показали, как мозг хранит и редактирует наши воспоминания

Механизмы, которые хранят и обновляют воспоминания в мозге

ТехИнсайдер
Успеть за 26 дней Успеть за 26 дней

7 интересных мест для путешествий по России

Лиза
Возможно, вы взвешиваетесь неверно: несколько правил от ученых Возможно, вы взвешиваетесь неверно: несколько правил от ученых

Как понять свой истинный вес и взвеситься правильно?

ТехИнсайдер
Сына никогда не видел, а дочь встретил однажды и потом тосковал до самой смерти: как сложилась судьба детей Маяковского Сына никогда не видел, а дочь встретил однажды и потом тосковал до самой смерти: как сложилась судьба детей Маяковского

Дети Маяковского родились и жили в разных странах

ТехИнсайдер
«Как же это по-английски?»: почему мы так быстро забываем иностранные языки «Как же это по-английски?»: почему мы так быстро забываем иностранные языки

Случалось ли вам забывать, как пользоваться иностранным языком?

ТехИнсайдер
Чего добился «Спартак» за 18 лет при Федуне Чего добился «Спартак» за 18 лет при Федуне

Насколько был значим Леонид Федун для клуба «Спартак»?

Forbes
«Персеверанс» обнаружил в кратере Езеро вулканические породы вместо осадочных «Персеверанс» обнаружил в кратере Езеро вулканические породы вместо осадочных

Озеро в кратере Езеро исчезло слишком быстро

N+1
«Секс с живыми мне не нравился»: история каширского маньяка Андрея Ежова «Секс с живыми мне не нравился»: история каширского маньяка Андрея Ежова

Задержали каширского маньяка недавно — 2020 году

VOICE
Фото на документы Фото на документы

Культурный кринж, последователь Альберта Энштейна и крылья Костромы

Автопилот
Пиноккио-убийца и людоедка из «Спящей красавицы»: 5 ужасных событий из оригиналов сказок Пиноккио-убийца и людоедка из «Спящей красавицы»: 5 ужасных событий из оригиналов сказок

Эти сказки почти наверняка тебе читала мама

VOICE
Что такое похмелье с точки зрения науки? И как быстро от него избавиться? Что такое похмелье с точки зрения науки? И как быстро от него избавиться?

Может ли современная медицина ответить на вопрос как избавиться от похмелья?

ТехИнсайдер
«Черная птица»: зачем смотреть криминальную драму с Тэроном Эджертоном в главной роли «Черная птица»: зачем смотреть криминальную драму с Тэроном Эджертоном в главной роли

«Черная птица» — одна из лучших новинок в жанре криминальной драмы

Forbes
Непотопляемая: история Вайолетт Джесcоп, выжившей в трех кораблекрушениях, включая Непотопляемая: история Вайолетт Джесcоп, выжившей в трех кораблекрушениях, включая

Реальная жизнь Вайолетт Джесcоп была покруче любого сценария

VOICE
Что случилось с фильмами, в которых главные актеры умирали посреди съемок Что случилось с фильмами, в которых главные актеры умирали посреди съемок

Как выкручивались студии, когда оставались без основного героя

Maxim
Строгая красота Строгая красота

Проект, в котором соединились классические элементы с современной эстетикой

SALON-Interior
Как понять, что у партнера сексуальная зависимость? Как понять, что у партнера сексуальная зависимость?

Не оказался ли ваш партнер секс-зависимым?

Psychologies
Доисторические британцы раздробили редкий горный хрусталь и положили в погребения Доисторические британцы раздробили редкий горный хрусталь и положили в погребения

Он символизировал трансформацию мертвых и их связь с живыми

N+1
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

ТехИнсайдер
Переход на приготовленную пищу помог людям тратить на жевание в пять раз меньше энергии Переход на приготовленную пищу помог людям тратить на жевание в пять раз меньше энергии

Человек тратит на жевание до 0,5 процента от обмена веществ в покое

N+1
Археологи раскопали дом небогатых жителей Помпей Археологи раскопали дом небогатых жителей Помпей

Внутри дома в Помпеях находились предметы быта и остатки мебели

N+1
«Жизнь по вызову»: каким получился новый сериал Сарика Андреасяна об эскорте в России «Жизнь по вызову»: каким получился новый сериал Сарика Андреасяна об эскорте в России

«Жизнь по вызову» — отставший от жизни проект о проституции

Forbes
Из-за чего судятся акционеры одной из самых популярных франшиз «Мозгобойня» Из-за чего судятся акционеры одной из самых популярных франшиз «Мозгобойня»

Почему сеть паб-квизов «Мозгобойня» раздирает корпоративный конфликт

Forbes
«Уэбб»: получены первые снимки «Уэбб»: получены первые снимки

Первые глубокие и чёткие снимки «Уэбба»

Наука и жизнь
Вымрет ли человечество в случае ядерной зимы: ученые предсказали последствия мировой войны Вымрет ли человечество в случае ядерной зимы: ученые предсказали последствия мировой войны

Что произойдет после ядерной войны?

ТехИнсайдер
Советские мультфильмы, которые учили детей вредному Советские мультфильмы, которые учили детей вредному

Если пересмотреть мультики нашего детства, то к многим из них возникают вопросы

Maxim
Как подключить ноутбук к монитору: провода необязательны Как подключить ноутбук к монитору: провода необязательны

Как легко подключить лэптоп к обычному монитору?

CHIP
Мужские гаремы и женская дружба: как устроены отношения полов в дикой природе Мужские гаремы и женская дружба: как устроены отношения полов в дикой природе

Натуралист Евгения Тимонова: о борьбе полов, феминизме, бодипозитиве — у зверей

Forbes
Неужели паре пришел конец? Неужели паре пришел конец?

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

Psychologies
Открыть в приложении