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

На египетской картине нашли библейский синий На египетской картине нашли библейский синий

Из чего древние египтяне делали редкую краску — библейский синий

N+1
Мой остров Харлов Мой остров Харлов

Царство птиц — остров Харлов в Баренцевом море

Наука и жизнь
Мозг просыпается постепенно, и волна активация идет ото лба к затылку Мозг просыпается постепенно, и волна активация идет ото лба к затылку

Чем процесс пробуждения отличается от процесса засыпания?

ТехИнсайдер
Доктор в плюсе: зачем сервис с инвестициями «Яндекса» объединился с лидером рынка телемедицины Доктор в плюсе: зачем сервис с инвестициями «Яндекса» объединился с лидером рынка телемедицины

Чем важно объединение «МК Доктор рядом» и сервиса Doc+?

Forbes
Завтрак с Сократом Завтрак с Сократом

Философия повседневной жизни

kiozk originals
Тайна твоего рождения: узнай свой характер с помощью нумерологии Тайна твоего рождения: узнай свой характер с помощью нумерологии

Нумерология - прекрасный инструмент для выявления своих сильных сторон

Cosmopolitan
Hyperion. Проект внедорожной «эмки» Hyperion. Проект внедорожной «эмки»

При создании Hyperion ни одна из раритетных «эмок» не пострадала

4x4 Club
Вред и польза пальмового масла. Исследования Вред и польза пальмового масла. Исследования

Выясняем правду о пальмовом масле на основании научных данных

РБК
Физики нашли способ сделать инфракрасное излучение видимым Физики нашли способ сделать инфракрасное излучение видимым

Прозрачная мембрана, делающую ИК-луч видимым для человеческого глаза

Популярная механика
Лето, жара, инфекция Лето, жара, инфекция

Какие заболевания подстерегают нас летом и как себя обезопасить?

Лиза
Повседневная жизнь в Северной Корее Повседневная жизнь в Северной Корее

Бескомпромиссное исследование повседневной жизни в Чхонджине, Северная Корея

kiozk originals
Забытое старое Забытое старое

В доме XIX века воссоздали атмосферу традиционного итальянского интерьера

SALON-Interior
Отошли от стандартов: супермодели, фигуры которых больше не «идеал» Отошли от стандартов: супермодели, фигуры которых больше не «идеал»

Кто из красоток уже отошел от строгих модельных стандартов?

Cosmopolitan
Правила жизни Романа Полански Правила жизни Романа Полански

Роман Полански: «Я люблю тени в фильмах. Но не в жизни»

Esquire
На Большом адронном коллайдере в столкновении фотонов родились W-бозоны На Большом адронном коллайдере в столкновении фотонов родились W-бозоны

Физики открыли новые возможности для исследования электрослабого взаимодействия

N+1
«Моя работа – ждать и быть всегда рядом» «Моя работа – ждать и быть всегда рядом»

Учительница биологии решила сменить профессию и помогать женщинам в родах

Psychologies
Сестры милосердия. Как женщины изменили систему здравоохранения Сестры милосердия. Как женщины изменили систему здравоохранения

Отрывок о сестрах милосердия, которые до последнего боролись за жизни

Forbes
Зимовье людей Зимовье людей

Как живут российские деревни и поселки, отрезанные от большой земли

Популярная механика
Пора двигаться дальше: почему традиционному бизнесу необходима цифровизация и как её начать? Пора двигаться дальше: почему традиционному бизнесу необходима цифровизация и как её начать?

Какие сложности могут возникать в процессе цифровизации бизнеса?

Inc.
8 вещей, которые делают твою фигуру квадратной — подбираем правильный фасон 8 вещей, которые делают твою фигуру квадратной — подбираем правильный фасон

Неправильно подобранная вещь превращает идеальную фигуру в нечто бесформенное

Cosmopolitan
Отпусти меня Отпусти меня

Трудно сказать, у кого период адаптации к детскому саду и школе проходит сложнее

Cosmopolitan
Алексей Рыбин: Алексей Рыбин:

Каким был Виктор Цой до того, как стал первой суперзвездой русского рока?

Esquire
24 часа с Сати Казановой 24 часа с Сати Казановой

Cosmo провел день с певицей Сати Казановой

Cosmopolitan
Рецептор свободных жирных кислот расширил бронхи Рецептор свободных жирных кислот расширил бронхи

Ученые пытаются найти новую стратегию для коррекции и контроля астмы

N+1
Врачебная тайна: стоит ли родителям знать о подростках все Врачебная тайна: стоит ли родителям знать о подростках все

Должны ли родители быть уведомлены об оказанной подростку медицинской помощи?

Psychologies
4 главных правила этикета для владельцев дронов (советуем их соблюдать) 4 главных правила этикета для владельцев дронов (советуем их соблюдать)

Запомни это, прежде чем отправить в воздух летающего друга-дрона

Playboy
Кайл Чайка: В поисках минимализма Кайл Чайка: В поисках минимализма

Глава из книги, посвященной поиску минимализма в архитектуре и жизни

СНОБ
Неидеальная картинка. Как мы все оказались в ловушке ЗОЖ Неидеальная картинка. Как мы все оказались в ловушке ЗОЖ

Отрывок из книги «Вызов принят» о бодишейминге

Forbes
7 продуктов, которые пора выбросить из морозильника 7 продуктов, которые пора выбросить из морозильника

Чем могут навредить залежавшиеся в морозилке продукты

Лиза
Кипятить воду несколько раз: вредно или нет? Кипятить воду несколько раз: вредно или нет?

Насколько вредна повторно кипяченная вода

CHIP
Открыть в приложении