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

Последний ледниковый период уничтожил популяцию людей в Северо-Восточной Азии Последний ледниковый период уничтожил популяцию людей в Северо-Восточной Азии

Ученые: популяция людей в Приамурье исчезла во время последнего оледенения

N+1
11 глубоких фактов о пупке 11 глубоких фактов о пупке

От «Пуп Земли существует!» до «У растений тоже есть пупок»!

Maxim
Тысячи червей запустили в космос для изучения потери мышечной массы Тысячи червей запустили в космос для изучения потери мышечной массы

Черви и люди испытывают аналогичные молекулярные изменения в космосе

National Geographic
Отпусти меня Отпусти меня

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

Cosmopolitan
Гормоны счастья Гормоны счастья

Как приучить мозг вырабатывать серотонин, дофамин, эндорфин и окситоцин

kiozk originals
В Солнечной системе нашли астероид, превращающийся в комету В Солнечной системе нашли астероид, превращающийся в комету

У ученых впервые появилась возможность следить за рождением кометы

National Geographic
Шестое чувство в отношениях: интуиция или фантазия? Шестое чувство в отношениях: интуиция или фантазия?

Возможно, мы часто принимаем игру воображения за вспышку интуиции

Psychologies
Одна вокруг света: Катманду, кремация и сезон дождей Одна вокруг света: Катманду, кремация и сезон дождей

81-я серия о кругосветном путешествии москвички Ирины Сидоренко

Forbes
В Израиле нашли библейский город Вифсаиду — родину трех апостолов и место чудес Христа В Израиле нашли библейский город Вифсаиду — родину трех апостолов и место чудес Христа

Чтобы отыскать поселение Вифсаиду археологам потребовалось 32 года работы

National Geographic
Загадки исчезнувшей цивилизации Загадки исчезнувшей цивилизации

800 лет назад на месте современного Татарстана располагалась Волжская Булгария

Дилетант
Болят колени: в чем причина? Болят колени: в чем причина?

Боль в коленях — одна из самых распространенных жалоб в кабинете ортопеда

Psychologies
Из тюрьмы в бочку Из тюрьмы в бочку

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

Forbes
Белорусский политолог Дмитрий Болкунец об экономических последствиях забастовок и будущем Лукашенко Белорусский политолог Дмитрий Болкунец об экономических последствиях забастовок и будущем Лукашенко

Белорусский политолог поделился мнением о забастовках на крупнейших предприятиях

СНОБ
Изменение климата привело к затруднению дыхания морских обитателей Изменение климата привело к затруднению дыхания морских обитателей

Дыхательный коэффициент вырос в зонах с пониженным содержанием кислорода

N+1
Почему мы отдаем свою жизнь в руки гадалок Почему мы отдаем свою жизнь в руки гадалок

По какой причине успешные, здравомыслящие люди вдруг отправляются к гадалкам?

Psychologies
«Сколько фильмов на эти темы нужно снять: 20, 15 или 10? Если честно, я бы не хотел отвечать на этот вопрос» «Сколько фильмов на эти темы нужно снять: 20, 15 или 10? Если честно, я бы не хотел отвечать на этот вопрос»

Иван И. Твердовский о своем фильме, посвященном трагедии «Норд-Оста»

Weekend
Самые высокооплачиваемые актеры мира — 2020. Рейтинг Forbes Самые высокооплачиваемые актеры мира — 2020. Рейтинг Forbes

Десять самых высокооплачиваемых актеров мира заработали полмиллиарда долларов

Forbes
Ледяным шапкам на севере Канады предсказывали пять лет жизни. Они протянули лишь три Ледяным шапкам на севере Канады предсказывали пять лет жизни. Они протянули лишь три

Самые пессимистичные прогнозы климатологов на деле оказываются оптимистичными

National Geographic
Самая маленькая и самая большая кувшинки в мире Самая маленькая и самая большая кувшинки в мире

Листья самой большой кувшинки зачастую достигают 3 метров

National Geographic
Исторический рейтинг Исторический рейтинг

Tripadvisor XIX века от Императорского Русского географического общества

Вокруг света
Белорусия: предел стратегической глубины Белорусия: предел стратегической глубины

Зачем России план «Б» для белорусской революции

Эксперт
Внутренняя экзотизация Внутренняя экзотизация

Анна Толстова о странной русскости Сергея Чиликова

Weekend
Миллениал в Магеллановом облаке: найдена самая молодая в истории нейтронная звезда Миллениал в Магеллановом облаке: найдена самая молодая в истории нейтронная звезда

После долгих усилий и поисков астрономы наконец обнаружили нейтронную звезду

Forbes
Колумба снова оправдали по делу о сифилисе Колумба снова оправдали по делу о сифилисе

Великий мореплаватель Колумб не был виновником появления сифилиса в Европе

National Geographic
Цветочки или клетка? Как выбрать принт одежды по типу внешности: советы стилиста Цветочки или клетка? Как выбрать принт одежды по типу внешности: советы стилиста

Почему одни принты тебя красят, а другие "простят"?

Cosmopolitan
Максимум менеджер: как стереотипы мешают женщинам начинать карьеру в IT Максимум менеджер: как стереотипы мешают женщинам начинать карьеру в IT

К чему приводят стереотипы о том, что женщины работают в IT хуже мужчин?

Forbes
Олег Янковский Олег Янковский

Правила жизни Олега Янковского

Esquire
Прототанки Прототанки

Не все безумные идеи безумных военных изобретателей дошли до конвейера

Maxim
Правила жизни Сергея Довлатова Правила жизни Сергея Довлатова

Правила жизни советского и американского писателя Сергея Довлатова

Esquire
Сейсмографы почувствовали полярное сияние Сейсмографы почувствовали полярное сияние

Ученые обнаружили связь между показаниями сейсмографов и полярным сиянием

N+1
Открыть в приложении