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

Секвенирование ДНК из воздуха сообщило о составе биомов и человеческих популяций Секвенирование ДНК из воздуха сообщило о составе биомов и человеческих популяций

Секвенирование ДНК как способ быстрого и неинвазивного анализа биомов

N+1
Кузнечики проигнорировали ультразвуковые сигналы летучих мышей-хищников Кузнечики проигнорировали ультразвуковые сигналы летучих мышей-хищников

Они предпочитают затаиться и стрекочут не больше двух секунд за ночь

N+1
TESS отыскал экзогиганта у очень маломассивной звезды TESS отыскал экзогиганта у очень маломассивной звезды

TESS вновь обнаружил экзогиганта у маломассивной звезды

N+1
Лучше гор Лучше гор

За вдохновением Николай Рерих пускался в реальные и весьма опасные странствия

Вокруг света
Почему нам хочется есть: как нейрофизиология объясняет переедание и импульсивные перекусы Почему нам хочется есть: как нейрофизиология объясняет переедание и импульсивные перекусы

Каков ключ к решению проблемы переедания и импульсивных перекусов?

ТехИнсайдер
Краткая история борьбы с растительностью на лице Краткая история борьбы с растительностью на лице

За что запрещали бороды, челки, каре, тублоки и маллеты

Weekend
С какого возраста начинать читать ребенку книги? С какого возраста начинать читать ребенку книги?

С чего начинать читать ребенку и как эффективнее взаимодействовать в процессе?

Psychologies
Как делали фотографии невидимой стороны Луны: большая история Как делали фотографии невидимой стороны Луны: большая история

Тысячи лет человек глядит на Луну, но из-за гравитации видит одну ее сторону

Популярная механика
Из тюрьмы в бочку Из тюрьмы в бочку

Куда делись миллиарды Сергея Полонского, да и были ли они?

Forbes
Зачем фейсбуку столько персональных данных Зачем фейсбуку столько персональных данных

Фейсбук запрашивает у пользователей все больше данных

GQ
Надежда Ангарская: «Я против бодипозитива, который оправдывает лень и безответственность» Надежда Ангарская: «Я против бодипозитива, который оправдывает лень и безответственность»

Обычно героини этой рубрики рассказывают о том, что похудели, чтобы быть в форме

Худеем правильно
Страшно вспомнить: 20 самых ужасных трендов конца 2000-х Страшно вспомнить: 20 самых ужасных трендов конца 2000-х

Мы решили вспомнить тренды конца 2000-х и выбрать из них самые ужасные!

Cosmopolitan
На веки ваши На веки ваши

Как правильно ухаживать за уязвимой кожей глаз

Добрые советы
Как отбелить зубы: лучшие профессиональные и домашние методы Как отбелить зубы: лучшие профессиональные и домашние методы

Как добиться белоснежной улыбки? Читайте в материале

Cosmopolitan
9 необычных домов, построенных великими архитекторами 9 необычных домов, построенных великими архитекторами

9 самых эксцентричных и необычных домов

Seasons of life
Почему «Писсуар» Дюшана — это «Джоконда» Леонардо да Винчи нашего времени Почему «Писсуар» Дюшана — это «Джоконда» Леонардо да Винчи нашего времени

Фрагмент книги арт-критика Витторио Згарби «Леонардо. Гений несовершенства»

Forbes
20 самых богатых семей российского парламента — 2020 20 самых богатых семей российского парламента — 2020

Самые богатые семьи депутатов и сенаторов по итогам декларационной кампании 2020

Forbes
4 стадии отношений, без которых не будет любви и близости 4 стадии отношений, без которых не будет любви и близости

Рано или поздно каждая пара сталкивается с кризисом

Psychologies
Что будет, если частица Солнца попадет на Землю: видео и факты Что будет, если частица Солнца попадет на Землю: видео и факты

Что произойдет, если ученым удастся телепортировать на Землю кусочек Солнца?

Популярная механика
Больше воздуха Больше воздуха

Свою карьеру Сабина Ахмедова выстраивает очень грамотно и поступательно

OK!
«Армия плюс»: (не)видимые бойцы бодипозитивного фронта «Армия плюс»: (не)видимые бойцы бодипозитивного фронта

«Толстый»? «Полный»? «Крупный»? Лучше спросить об этом самого человека

Psychologies
7 распространенных приемов манипуляторов. Как их распознать 7 распространенных приемов манипуляторов. Как их распознать

Что делают манипуляторы, чтобы добиться своего, и как им противостоять

РБК
Владимирский централ Владимирский централ

Одна из старейших тюрем России, воспетая Михаилом Кругом

Дилетант
Как менялась внешность Мэттью Макконахи от роли к роли Как менялась внешность Мэттью Макконахи от роли к роли

Он набирал массу и худел, отращивал усы и брился под машинку. Мэтью Макконахи

GQ
10 машин с очень большим пробегом, которые можно смело покупать 10 машин с очень большим пробегом, которые можно смело покупать

Модели недавного прошлого, над которыми почти не властно время

РБК
Как культура сформировала образ серийного убийцы: отрывок из книги Сергея Мохова «История смерти. Как мы боремся и принимаем» Как культура сформировала образ серийного убийцы: отрывок из книги Сергея Мохова «История смерти. Как мы боремся и принимаем»

Фрагмент о том, как культура сформировала образ серийного убийцы

Esquire
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
Не прячь улыбку! Не прячь улыбку!

Брекеты у подростков и людей среднего возраста уже давно никого не удивляют

Лиза
Как похудеть на 18 кг: пять эффективных методов голливудской звезды Ребел Уилсон Как похудеть на 18 кг: пять эффективных методов голливудской звезды Ребел Уилсон

40-летняя австралийская актриса поразила своим феноменальным преображением

Cosmopolitan
Крем с SPF для лица, или поговорим о санскрине Крем с SPF для лица, или поговорим о санскрине

Солнце дарит коже лица не только россыпь задорных веснушек на щеках

Seasons of life
Открыть в приложении