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

Астрономы нашли наиболее вероятного кандидата в беззвездное гало темной материи субгалактической массы Астрономы нашли наиболее вероятного кандидата в беззвездное гало темной материи субгалактической массы

Астрономы подтвердили статус Cloud-9 как кандидата в объекты типа RELHIC

N+1
Автомобили Михаила Горбачева. На чем ездил президент СССР Автомобили Михаила Горбачева. На чем ездил президент СССР

Автопарк президента СССР: от «Запорожца» до бронированного лимузина и Mercedes

РБК
Пиво сделало людей более привлекательными для комаров Пиво сделало людей более привлекательными для комаров

Пиво привлекает комаров, а душ и солнцезащитный крем отталкивают

N+1
Резинки-пружинки и другие небезопасные аксессуары, которые портят твои волосы Резинки-пружинки и другие небезопасные аксессуары, которые портят твои волосы

Сегодня мы расскажем тебе, какие аксессуары и как могут навредить твоим локонам

VOICE
Ешь, двигайся, спи Ешь, двигайся, спи

Как повседневные решения влияют на здоровье и долголетие

kiozk originals
Атмосфера 90-х и озеро-море: как москвичка отдохнула в санатории на Иссык-Куле за 250 тысяч рублей Атмосфера 90-х и озеро-море: как москвичка отдохнула в санатории на Иссык-Куле за 250 тысяч рублей

Отзыв о двухнедельном путешествии по Кыргызстану

Вокруг света
От этих фруктов стоит отказаться после 50 лет: больше вреда, чем пользы От этих фруктов стоит отказаться после 50 лет: больше вреда, чем пользы

В каких случаях эти фрукты могут быть вредны для тех, кто постарше?

ТехИнсайдер
Платят немного, катаешься всю ночь: как работают люди, которые по ночам моют и перегоняют каршеринг Платят немного, катаешься всю ночь: как работают люди, которые по ночам моют и перегоняют каршеринг

Cтоит ли этот заработок бессонной ночи и большой материальной ответственности

VC.RU
Секрет куличков Секрет куличков

В мае оттуда доносился потрясающий хор прудовых лягушек

Наука и жизнь
Считавшуюся вымершей магнолию с Гаити переоткрыли спустя 97 лет Считавшуюся вымершей магнолию с Гаити переоткрыли спустя 97 лет

Небольшая популяция магнолий пережила вырубку лесов в горном ущелье

N+1
Вернуть страсть: как снова соблазнить мужа, если вы давно вместе Вернуть страсть: как снова соблазнить мужа, если вы давно вместе

Существует ли способ разжечь сексуальный пыл?

VOICE
Сколько стоит робопес и зачем он нужен Сколько стоит робопес и зачем он нужен

Для чего используются роботы-собаки и сколько они стоят?

CHIP
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

ТехИнсайдер
Опасные зависимости, которые при этом абсолютно легальны Опасные зависимости, которые при этом абсолютно легальны

Зависимости, которые иногда даже пропагандируются!

Maxim
Последний генеральный. Жизнь и смерть Михаила Горбачева Последний генеральный. Жизнь и смерть Михаила Горбачева

За что любили и ненавидели Михаила Сергеевича Горбачева

Правила жизни
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
Милиция его не искала: история «тольяттинского потрошителя», который убивал и насиловал детей Милиция его не искала: история «тольяттинского потрошителя», который убивал и насиловал детей

Во время убийств он испытывал «высшее наслаждение»

VOICE
Ремни и вискоза под запретом: эти платья ни в коем случае нельзя брать в отпуск! Ремни и вискоза под запретом: эти платья ни в коем случае нельзя брать в отпуск!

Не все, что ты носишь летом, подойдет для пляжного отдыха!

VOICE
Как записать телефонный разговор на iPhone и Android Как записать телефонный разговор на iPhone и Android

Можно ли записать телефонный разговор на современном смартфоне?

CHIP
Язык кошек и мозг таксистов: за что женщины получали Шнобелевскую премию Язык кошек и мозг таксистов: за что женщины получали Шнобелевскую премию

Женщины-ученые, которые внесли свой вклад в науку, не забывая о чувстве юмора

Forbes
Помогите первокласснику Помогите первокласснику

Десять правил, которые помогут ребенку (и его родителям) подготовиться к учебе

Лиза
Рассекая волны: почему женщины вынуждены делать аборты за границей или посреди моря Рассекая волны: почему женщины вынуждены делать аборты за границей или посреди моря

Кто помогает женщинам делать аборты и с какими сложностями они сталкиваются

Forbes
«Буллинг под видом заботы»: когда гиперопека в семье превращается в травлю ребенка «Буллинг под видом заботы»: когда гиперопека в семье превращается в травлю ребенка

Стать агрессорами могут и любящие родители

Psychologies
Светочувствительные метки сделали бумажную книгу интерактивной Светочувствительные метки сделали бумажную книгу интерактивной

Интерактивная книга, которая максимально приближена к обычной бумажной книге

N+1
«Дом Дракона»: каким получился долгожданный приквел «Игры престолов» «Дом Дракона»: каким получился долгожданный приквел «Игры престолов»

Каким получился один из самых ожидаемых проектов года, «Дом Дракона»

Forbes
Жители эллинистической Береники разнообразно использовали ракушки от съеденных моллюсков Жители эллинистической Береники разнообразно использовали ракушки от съеденных моллюсков

Морские ресурсы играли важную роль в жизни эллинистической Береники

N+1
В 6000-летнем захоронении обнаружили сотни сверкающих кристаллов В 6000-летнем захоронении обнаружили сотни сверкающих кристаллов

Дюди эпохи неолита использовали кварц для украшения могил в западной Англии

ТехИнсайдер
Гид по метаверсу от Покраса Гид по метаверсу от Покраса

Покрас Лампас — о метаверсе, метаценностях и метамодернизме

Собака.ru
Правила жизни Салмана Рушди Правила жизни Салмана Рушди

Правила жизни романиста Салмана Рушди

Правила жизни
Цвет личности: что расскажет о вас выпускное платье Цвет личности: что расскажет о вас выпускное платье

Как цвет платья на выпускном отражает ваше психологическое состояние?

Psychologies
Открыть в приложении