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

«Белорусские мифы. От Мары и домашнего ужа до волколака и Злыдни» «Белорусские мифы. От Мары и домашнего ужа до волколака и Злыдни»

Какая нечистая сила обитает в вихре

N+1
6 фактов о здоровье сердца, которые важно знать именно женщинам 6 фактов о здоровье сердца, которые важно знать именно женщинам

Болезни сердца – вторая причина смертности среди женщин во всем мире

Лиза
Японцы сделали роборуку с человеческими мышцами Японцы сделали роборуку с человеческими мышцами

Японские инженеры разработали биогибридную руку с человеческими мышцами

N+1
20 лучших мультфильмов с черным юмором 20 лучших мультфильмов с черным юмором

Мультфильмы, к которым нельзя пускать детей. Да и взрослых тоже. Никогошеньки!

Maxim
Как уговорить близкого с зависимостью обратиться за помощью: 6 верных шагов Как уговорить близкого с зависимостью обратиться за помощью: 6 верных шагов

Пошаговый план действий для родственников человека с зависимостью

Psychologies
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
5 эффективных приемов, которые продлят жизнь продуктов и сохранят их свежими надолго 5 эффективных приемов, которые продлят жизнь продуктов и сохранят их свежими надолго

Лайфхаки, которые продлят жизнь продуктам и значительно сократят расходы

ТехИнсайдер
Поворот сюжета Поворот сюжета

История лесничего Ивана Рейнмана

Дилетант
Освободить тело Освободить тело

Избавиться от зажимов помогут танцевальные практики

Psychologies
Конструктивное решение: 8 лучших книг о советской архитектуре Конструктивное решение: 8 лучших книг о советской архитектуре

Лучшие путеводители и справочники об архитектуре времен СССР

Forbes
Мощный мотор и странные подножки. Тест-драйв Exeed TXL Sport Edition Мощный мотор и странные подножки. Тест-драйв Exeed TXL Sport Edition

Оправдывает ли Exeed TXL с новым турбомотором такое громкое заявление?

РБК
5 математических трюков, которые помогут решить любую задачу за секунды 5 математических трюков, которые помогут решить любую задачу за секунды

Простые трюки могут облегчить решение любых повседневных математических задач

ТехИнсайдер
Можно ли удлинить ногтевое ложе? Да! Рассказываем, как это сделать Можно ли удлинить ногтевое ложе? Да! Рассказываем, как это сделать

Что делать, если природа не подарила тебе изящные ногти?

VOICE
Средневековые английские монахи пострадали от кишечных паразитов Средневековые английские монахи пострадали от кишечных паразитов

Больше половины обследованных августинцев из Кембриджа были заражены гельминтами

N+1
Праведник из камеры смертников: как убийца чуть не получил Нобелевскую премию за детские книги Праведник из камеры смертников: как убийца чуть не получил Нобелевскую премию за детские книги

Преступник, который выдвигался на Нобелевскую премию девять раз

VOICE
«Ничего не успеваю!»: 5 главных причин нехватки времени «Ничего не успеваю!»: 5 главных причин нехватки времени

Рассмотрим наиболее частые причины нехватки времени

Psychologies
В чем разница между 48- и 108-Мп камерами смартфонов, если все они делают 12-Мп снимки? В чем разница между 48- и 108-Мп камерами смартфонов, если все они делают 12-Мп снимки?

Есть ли разница в разрешении камер на смартфоне?

CHIP
Суперкомпьютер обработал колоссальный объем данных, чтобы получить фантастическое изображение сверхновой Суперкомпьютер обработал колоссальный объем данных, чтобы получить фантастическое изображение сверхновой

Исследователи обработали серию наблюдений получили невероятный снимок сверхновой

ТехИнсайдер
Как сегодня выглядит блондинка Габриэль из любимого сериала 90-х Как сегодня выглядит блондинка Габриэль из любимого сериала 90-х

Как сложилась жизнь "Габриэль" Рене О`Коннор?

VOICE
Импровизация Михаила Горбачева Импровизация Михаила Горбачева

«Сноб» вспоминает Михаила Сергеевича и публикует мемуарный очерк

СНОБ
Мозг, экология и путешествия сквозь века: лучшие познавательные книги для детей Мозг, экология и путешествия сквозь века: лучшие познавательные книги для детей

Подборка увлекательных детских научно-популярных книг

ТехИнсайдер
«Человек не имеет значения ни для кого, кроме самого себя» «Человек не имеет значения ни для кого, кроме самого себя»

Говард Лавкрафт о том, что по-настоящему ужасно

Weekend
Тонизирующий массаж роллами для хорошей осанки и против целлюлита Тонизирующий массаж роллами для хорошей осанки и против целлюлита

Для чего нужны роллы с рельефной поверхностью и как ими пользоваться?

Лиза
Сколько стоит робопес и зачем он нужен Сколько стоит робопес и зачем он нужен

Для чего используются роботы-собаки и сколько они стоят?

CHIP
Что разрушает наши отношения: 3 причины Что разрушает наши отношения: 3 причины

«Черная триада» — три причины, по которым разрушаются отношения

Psychologies
«Крылья» орхидеи-цапли оказались посадочной площадкой для бражников «Крылья» орхидеи-цапли оказались посадочной площадкой для бражников

Ботаники выяснили, зачем орхидее нужна бахрома

N+1
Почему израильский танк Почему израильский танк

Танк "Меркава" была впервые задумана израильским генералом Исраэлем Талем

ТехИнсайдер
5 нон-фикшн книг, которые стоит взять с собой в отпуск 5 нон-фикшн книг, которые стоит взять с собой в отпуск

Книга — лучший попутчик в отпуске!

Maxim
Два фактора ожирения, о которых мало говорят: мнение эксперта Два фактора ожирения, о которых мало говорят: мнение эксперта

Факторы, которые постоянно упускаются при лечении ожирения

ТехИнсайдер
Как оптимизировать Windows 11 и Windows 10 для игр: компьютер будет «летать»! Как оптимизировать Windows 11 и Windows 10 для игр: компьютер будет «летать»!

Мало купить мощный компьютер, его нужно еще и оптимизировать

ТехИнсайдер
Открыть в приложении