У ученых получилось увеличить энергию ускоряемого пучка и лазерный заряд

N+1Наука

Физики усовершенствовали метод лазерного ускорения электронов

Никита Козырев

Hibberd Morgan et al. / Nature Photonics, 2020

Физикам из Великобритании удалось добиться ускорения электронов с энергией 35 мегаэлектронвольт с помощью лазерных импульсов и волновода с диэлектрическим покрытием стенок. Ученые незначительно увеличили исходную энергию электронов, но за счет крайне короткого участка воздействия достигли темпа ускорения в два мегаэлектронвольта на метр. Метод, которым воспользовались исследователи, практически не воздействует на поперечную структуру пучка частиц, что очень ценится в ускорительной физике, а в будущем эта техника может быть использована в полноценных линейных ускорителях нового поколения. Статья опубликована в журнале Nature Photonics.

За более чем сто лет развития ускорителей ученые научились разгонять элементарные частицы до огромных энергий, но из-за фундаментальных ограничений на темпы ускорения каждое новое поколение этих сложнейших экспериментальных установок растет в цене и размерах. Для линейных ускорителей одним из главных таких ограничений является верхний предел на значения напряженности электрического поля: больше нескольких десятков мегавольт на метр достигнуть не получается из-за целого рядя технических проблем, в том числе пробоев.

Для преодоления такого ограничения необходимо развитие принципиально новых техник ускорения заряженных частиц, в рамках которых получается достигнуть более сильных полей, а значит и более быстрых темпов ускорения. Пожалуй, главными кандидатами на звание нового поколения ускорителей являются установки, в которых для ускорения частиц используются мощные лазерные импульсы. К примеру, в кильватерном ускорении мощные лазеры используются для создания колебаний в плазме, в которых уже ускоряются электроны. Именно этот метод сейчас является одним из рекордсменов по сочетанию темпов и величины ускорения: с его помощью физики научились стабильно ускорять электроны на 2 гигаэлектронвольта за 10 метров, а на меньших дистанциях темпы ускорения достигали и 100 гигаэлектронвольт на метр.

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

Мухи распространили украденные у муравьев семена мирмекохорных растений Мухи распространили украденные у муравьев семена мирмекохорных растений

Как двукрылые насекомые распространяют семена

N+1
Верх безвкусицы! 7 сочетаний в одежде, которые испортят любой образ Верх безвкусицы! 7 сочетаний в одежде, которые испортят любой образ

Сочетать несочетаемое получается далеко не всегда

Cosmopolitan
В будущем зубы можно будет «лечить» волосами В будущем зубы можно будет «лечить» волосами

Есть ли способ восстанавливать поврежденные зубы?

ТехИнсайдер
Сидр ведрами! Как самому приготовить этот вкуснейший напиток Сидр ведрами! Как самому приготовить этот вкуснейший напиток

Как в домашних условиях приготовить сидр?

Maxim
Зачем закрывать приложения на смартфоне: борьба с цифровыми вампирами Зачем закрывать приложения на смартфоне: борьба с цифровыми вампирами

Вы когда-нибудь замечали, что ваш смартфон внезапно начинает нагреваться?

ТехИнсайдер
Как и почему состоятельные женщины попадают в сексуальные ловушки? Как и почему состоятельные женщины попадают в сексуальные ловушки?

Умные, взрослые, обеспеченные и... одинокие. Они становятся легкой добычей

Psychologies
Боновые заграждения проекта The Ocean Cleanup оказались неэффективны против пластика в океане Боновые заграждения проекта The Ocean Cleanup оказались неэффективны против пластика в океане

Такие устройства смогут извлечь не более 5% пластика с поверхности океана

N+1
Новый полимер на основе скорлупы поможет исцелить травмы черепа Новый полимер на основе скорлупы поможет исцелить травмы черепа

Инновационный материал для имплантов на основе биокерамики из яичной скорлупы

Популярная механика
Юлия Доманова: Как маме найти время на себя, если дома грудной ребенок Юлия Доманова: Как маме найти время на себя, если дома грудной ребенок

Как организовать время так, чтобы посвящать себе не менее четырех часов в сутки

СНОБ
Молодильные ягоды: Как сделать маску из клубники Молодильные ягоды: Как сделать маску из клубники

Второй месяц лета — время клубники

Seasons of life
5 причин, почему не нужно рожать еще одного ребенка: исповедь психолога 5 причин, почему не нужно рожать еще одного ребенка: исповедь психолога

Хотите большую семью и много детей? А вы уверены, что вам нужно именно это?

Psychologies
«Слабоумие и отвага». Как построить совместный бизнес с подругой и пережить пандемию «Слабоумие и отвага». Как построить совместный бизнес с подругой и пережить пандемию

Как энергия партнерства спасает в кризис

Forbes
«Лучше вообще не думать. Как слизень» «Лучше вообще не думать. Как слизень»

Чарльз Буковски дает советы

Weekend
Как издатели ищут новых читателей Как издатели ищут новых читателей

XXI век войдет в историю как век чтения

СНОБ
Почему «Ы»? Почему «Ы»?

Факты из истории создания комедии могут быть в новинку

Лиза
Дары модернизации Дары модернизации

Анна Толстова о российском молодом искусстве и его перспективах

Weekend
Любовные треугольники звезд: самые скандальные истории – чем все закончилось Любовные треугольники звезд: самые скандальные истории – чем все закончилось

Звездные истории любви, в которых было больше двух действующих лиц

Cosmopolitan
Как перестать одеваться скучно и найти свой стиль, не потратив ни копейки? Как перестать одеваться скучно и найти свой стиль, не потратив ни копейки?

Рассказываем, как выбраться из привычного и надоевшего образа

Cosmopolitan
Биологи опровергли моторную модель медленной адаптации волосковых клеток Биологи опровергли моторную модель медленной адаптации волосковых клеток

Видимо, за адаптацию и наклон волосков отвечают разные типы миозина

N+1
Режим энергосбережения: как позволить себе расслабиться без чувства вины Режим энергосбережения: как позволить себе расслабиться без чувства вины

Советы психолога по практике ничегонеделания

Psychologies
Костяные артефакты Восточного Памира: сокровища высокогорья Костяные артефакты Восточного Памира: сокровища высокогорья

Украшения с высокогорной стоянки древних людей — Ошхоны

Популярная механика
Новый императив для бизнеса. Как инклюзия помогает компаниям эффективнее работать и менять социум Новый императив для бизнеса. Как инклюзия помогает компаниям эффективнее работать и менять социум

Почему бизнес становится инклюзивным и как можно ускорить этот процесс

Forbes
На что не надо тратить жизнь На что не надо тратить жизнь

Нам только кажется, что жизнь бесконечна

Psychologies
Радикальные меры Радикальные меры

Интерьер киевской квартиры в бескомпромиссно–минималистском стиле

SALON-Interior
Как избавиться от целлюлита в домашних условиях Как избавиться от целлюлита в домашних условиях

Лайфхаки по борьбе с "апельсиновой коркой"

Cosmopolitan
7 лучших домашних средств от прыщей, которые рекомендуют дерматологи 7 лучших домашних средств от прыщей, которые рекомендуют дерматологи

Домашние средства, которые используются для лечения акне

Playboy
Когда можно отпускать ребенка в школу одного? Когда можно отпускать ребенка в школу одного?

Как определить момент, когда ребенок уже готов самостоятельно ходить на занятия

Psychologies
Рециркуляция и закрытые окна очистили воздух в машине от 80 процентов вредных частиц Рециркуляция и закрытые окна очистили воздух в машине от 80 процентов вредных частиц

Стоит ли открывать окна автомобилей во время поездки?

N+1
Ветер повернул стрелку внутреннего компаса дрозофил Ветер повернул стрелку внутреннего компаса дрозофил

Внутренний компас дрозофил учитывает направление ветра

N+1
Как тысячи добровольцев спасают людей по всей стране: фрагмент книги «Найден, Жив! Записки о поисковом отряде «Лиза Алерт» Как тысячи добровольцев спасают людей по всей стране: фрагмент книги «Найден, Жив! Записки о поисковом отряде «Лиза Алерт»

Отрывок из книги, посвященной самому известному российскому поисковому отряду

Esquire
Открыть в приложении