Tento mini urychlovač částic přináší malé lasery s velkým příslibem

Urychlovače částic mají velký zájem o studium předmětu vesmíru, ale ty, o kterých si myslíme, že mají tendenci být obrovskými nástroji – v některých případech okolními městy. Vědci nyní vytvořili mnohem menší verzi pro provoz pokročilého laseru, což je nastavení, které by mohlo být stejně užitečné jako jeho větší protějšky.

Dotyčný urychlovač částic je a Plazmový urychlovač Wakefield, který generuje krátké, intenzivní výboje elektronů a laser, který používá, je známý jako Zdarma elektronový laser (FEL), který využívá své světlo k analýze atomů, molekul a kondenzovaných látek s neuvěřitelně vysokou přesností.

I když byl tento scénář zkoušen již dříve, výsledné laserové světlo nebylo dostatečně intenzivní, aby bylo užitečné v menších měřítcích. Zde vědci dokázali udržet nastavení uzavřené v několika komorách v životní velikosti s konečným elektronovým paprskem zesíleným laserem, což v posledním kroku procesu zvýšilo jeho intenzitu stokrát.

„Ukázali jsme proveditelnost nové technické cesty pomocí laserového elektronového urychlovače s ultra-vysokokapacitním zrychlením a zmenšili jsme velikost zařízení z kilometrové úrovně na 12 metrů,“ Fyzik Ling Yuxin říká:z Čínské akademie věd (CAS).

Tým musel čelit různým výzvám při snižování velikosti technologie a zároveň udržování její praktičnosti. Museli například snížit kolísání energie elektronů na pouhých 0,5 procenta, což vyžadovalo sérii vylepšení, která kontrolují zrychlení elektronů a zajišťují plynulý pohyb.

Elektrony se uvolňují evakuovanou trubicí a řadou tří magnetizovaných průběhů, které pomocí svých magnetických polí ruší elektrony a produkují světlo. Vyzařované světlo tlačí elektrony zpět a tlačí je do menších skupin, které poté generují laserový paprsek.

Zvýšení elektrického pole pomocí prodlužovačů při zachování stability je jedním z důvodů, proč je nastavení tak kompaktní, jaké bylo. To znamená, že mnoho výhod urychlovačů částic lze použít na experimenty prováděné v jedné místnosti.

READ  Leťte se svým jménem zdarma kolem Měsíce na misi Artemis I NASA

„Funkce FEL, včetně extrémně vysokých rozlišení s ohledem na čas a prostor a ultra špičkového jasu, umožňují dosáhnout 3D a multimediálního zobrazení věcí v ultra vysokém rozlišení,“ Fyzik Wang Wentao říká:z CAS.

Nové nastavení je nejen menší než standardní urychlovač částic a konfigurace FEL, ale je také cenově dostupnější – otevírá všechny druhy potenciálních nových aplikací, i když zařízení není zdaleka tak výkonné jako plné verze.

Ve skutečnosti bude příprava nového urychlovače částic a FEL na praktické laboratorní experimenty vyžadovat spoustu času a mnoho výzkumu, ale vědci ukázali, co je možné z hlediska zmenšování celého systému.

A přestože existují určité otázky ohledně kompatibility malého urychlovače a laseru s výsledky, které již získáváme z větších verzí, Další odborníci Rychle pochválili nový výzkum za to, co dokázal. Na cestě může být mnoho nových a vzrušujících objevů.

„Aplikace potenciální technologie pravděpodobně výrazně rozšíří lidské chápání tajemství života a revoluce živých bytostí,“ Říká Wentao.

Hledání bylo zveřejněno v Příroda.

Napsat komentář

Vaše e-mailová adresa nebude zveřejněna. Vyžadované informace jsou označeny *