Физикам удалось реализовать оптическое стохастическое охлаждение пучков частиц

N+1Наука

Физики реализовали оптическое стохастическое охлаждение пучков частиц

Марат Хамадеев

J. Jarvis et al. / Nature, 2022

Американские физики сообщили о том, что им впервые удалось реализовать оптическое стохастическое охлаждение пучков заряженных частиц. Этот тип охлаждения заключается в гашении импульсных флуктуаций за счет системы обратной связи. В новой работе эта связь происходила на оптических частотах, что необходимо для повышения эффективности и скорости охлаждения на ускорителях и синхротронах. Исследование опубликовано в Nature.

Львиная доля открытий в фундаментальной доле сделана с помощью пучков элементарных частиц и ионов, разогнанных до высоких скоростей. Чаще всего пучки либо сталкивают между собой в линейных и кольцевых ускорителях, либо заставляют бегать по кругу для генерации синхротронного излучения. В тех из приложений, где частицы путешествуют по кольцевой траектории, их охлаждение — это обязательная и неотъемлемая часть установки. Под охлаждением пучков быстро летящих частиц понимается сокращение объема в шестимерном фазовом пространстве, который занимают все частицы. Проще говоря, перед физиками стоит задача уменьшения разброса по импульсам и по координатам частиц относительно некоторых желательных значений.

Среди множества методов пучкового охлаждения выделяется стохастическое охлаждение. Его суть заключается в подавлении отдельных флуктуаций с помощью системы обратной связи (пикап), которая в нужный момент активирует дополнительное электромагнитное воздействие (кикер), сужающее пучок. Этот метод хорошо показал себя при работе с протонными и антипротонными пучками, а его изобретение было отмечено Нобелевской премией по физике за 1984 год.

Частота, с которой срабатывает система, пропорциональная количеству частиц в пучке. Кроме того, эта частота определяет скорость охлаждения, которую желательно увеличить. Сейчас стохастическое охлаждение работает на гигагерцовых частотах, однако грядущие эксперименты потребуют более эффективного охлаждения. Для решения этой проблемы почти 30 лет назад было предложено оптическое стохастическое охлаждение, в котором полосу пропускания предлагалось поднять до 10

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

«Россия: страна, которая хочет быть другой. Двадцать пять лет — взгляд изнутри» «Россия: страна, которая хочет быть другой. Двадцать пять лет — взгляд изнутри»

Приватизация и либерализация цен изменила жизнь россиян

N+1
Собаки, которые живут в семьях, могут иметь психологические проблемы Собаки, которые живут в семьях, могут иметь психологические проблемы

Иногда жизнь в квартире — не лучший вариант для собаки!

ТехИнсайдер
Неандертальцы наследили на португальских пляжах Неандертальцы наследили на португальских пляжах

Археологи обнаружили на португальском побережье отпечатки ног неандертальцев

N+1
Малый ледниковый период отразился на почвах из Тульского кремля Малый ледниковый период отразился на почвах из Тульского кремля

Палеопочвоведы нашли признаки похолодания в культурных слоях XVI–XVIII веков

N+1
Пластичность мозга Пластичность мозга

Потрясающие факты о том, как мысли способны менять структуру и функции мозга

kiozk originals
Хлебное место Хлебное место

Экспедиция на «буханке» в деревню, которой нет

Автопилот
Наркотики, измены и смерть обоих: каким на самом деле был Наркотики, измены и смерть обоих: каким на самом деле был

Союз Джона Кеннеди-младшего и Кэролин Бессет — каким был их брак?

VOICE
Как развивались партнерские роды в России? Об опыте присутствия мужчин при родах — в фрагменте книги Как развивались партнерские роды в России? Об опыте присутствия мужчин при родах — в фрагменте книги

Глава из книги «Человек рождающий» — как мужчины перестали закрываться от родов

Правила жизни
Одержимость контролем и нарциссизм основательницы погубили один из самых многообещающих стартапов Азии — история Zilingo Одержимость контролем и нарциссизм основательницы погубили один из самых многообещающих стартапов Азии — история Zilingo

Как стартап-маркетплейс Zilingo взлетел и рухнул

VC.RU
Репрессии, геноцид, войны: 20 фильмов о коллективной травме и катастрофах прошлого Репрессии, геноцид, войны: 20 фильмов о коллективной травме и катастрофах прошлого

Фильмы об исторических катастрофах и о попытках осмыслить природу зла

Forbes
Соберись, тряпка: как создать успешный и социально значимый бизнес на ненужных вещах Соберись, тряпка: как создать успешный и социально значимый бизнес на ненужных вещах

Из старой одежды можно сделать не только ветошь, но и синтетическое топливо

Forbes
Краткая история телерекламы в СССР в забавных примерах Краткая история телерекламы в СССР в забавных примерах

Советские власти считали, что реклама — тлен

Maxim
Люди задействовали разные части мозга при мыслях о близком круге и остальных знакомых Люди задействовали разные части мозга при мыслях о близком круге и остальных знакомых

При оценке близких друзей почти половина пользуется «внутренним чутьем»

N+1
«Абонент временно недоступен»: как реагировать на звонки и сообщения от пьяных знакомых «Абонент временно недоступен»: как реагировать на звонки и сообщения от пьяных знакомых

Стоит ли вступать в «пьяные» диалоги и верить откровениям выпившего человека

Psychologies
Успеть за 26 дней Успеть за 26 дней

7 интересных мест для путешествий по России

Лиза
М или Ж? Как раз и навсегда запомнить род слова М или Ж? Как раз и навсегда запомнить род слова

Тюль — мужской род или женский?

ТехИнсайдер
По законам геометрии По законам геометрии

Оригинальная кровля делает неповторимым внешний облик этого частного владения

SALON-Interior
Рубцы на коже: почему необходим комплексный подход к лечению Рубцы на коже: почему необходим комплексный подход к лечению

Можно ли сделать так, чтобы рубцы стали незаметными?

Psychologies
«Почему ты не отвечаешь?»: минусы онлайн-общения «Почему ты не отвечаешь?»: минусы онлайн-общения

Почему мы так придирчиво относимся к онлайн-общению?

Psychologies
Правила жизни Салмана Рушди Правила жизни Салмана Рушди

Правила жизни романиста Салмана Рушди

Правила жизни
Эффективны ли 30-дневные фитнес-челленджи: тонкости таких тренировок Эффективны ли 30-дневные фитнес-челленджи: тонкости таких тренировок

Можно ли за месяц сбросить вес и полюбить спорт?

ТехИнсайдер
Можно ли стирать пальто в стиральной машине: простые советы по уходу за верхней одеждой Можно ли стирать пальто в стиральной машине: простые советы по уходу за верхней одеждой

Можно ли обойтись без химчистки и как постирать пальто в домашних условиях

ТехИнсайдер
От бомбочек с содой к ягелю и морошке: как бренд крафтовой косметики из Излучинска нашел свою нишу От бомбочек с содой к ягелю и морошке: как бренд крафтовой косметики из Излучинска нашел свою нишу

Как аллергия приводит к новому хобби, а хобби превращается в бизнес

Inc.
Планетологи отыскали досолнечные зерна в грунте астероида Рюгу Планетологи отыскали досолнечные зерна в грунте астероида Рюгу

Ученые нашли на астероидах зерна, образовавшиеся до рождения Солнечной системы

N+1
Яна Сексте: Яна Сексте:

Бомба замедленного действия — Яна Сексте

Караван историй
Правда ли, что наше тело не переваривает кукурузу? И есть ли от нее польза? Правда ли, что наше тело не переваривает кукурузу? И есть ли от нее польза?

Ядра кукурузы проходят через наш пищеварительный тракт и выходят невредимыми

ТехИнсайдер
Смузимейкер: что это такое и чем он лучше блендера Смузимейкер: что это такое и чем он лучше блендера

Такие устройства созданы для приготовления смузи, а не взбивания

CHIP
Фото на документы Фото на документы

Культурный кринж, последователь Альберта Энштейна и крылья Костромы

Автопилот
«Никто не знает, что такое внимание»: ученые до сих пор не понимают, почему люди бывают такими рассеянными «Никто не знает, что такое внимание»: ученые до сих пор не понимают, почему люди бывают такими рассеянными

Как именно наш мозг выбирает на что обращать внимание, а на что – нет?

ТехИнсайдер
Какие растения любят подкормку из яичной скорлупы: дешевое удобрение, о котором должен знать каждый дачник Какие растения любят подкормку из яичной скорлупы: дешевое удобрение, о котором должен знать каждый дачник

Многие собирают скорлупу для подкормки сада и комнатных растений

ТехИнсайдер
Открыть в приложении