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

Древняя ДНК указала на обмен генами между охотниками-собирателями Северной Африки и Европы Древняя ДНК указала на обмен генами между охотниками-собирателями Северной Африки и Европы

Население Восточного Магриба сохраняло преемственность от охотников-собирателей

N+1
Виртуальная реальность Михаила Прохорова: чем занимается VR-проект Sensorium Виртуальная реальность Михаила Прохорова: чем занимается VR-проект Sensorium

Развлекательная VR-платформа с игровыми механиками Sensorium

VC.RU
Медоуказчики привели людей к змеям по ошибке Медоуказчики привели людей к змеям по ошибке

Орнитологи выяснили, почему большие медоуказчики иногда направляют людей к змеям

N+1
Как хотят мужчины и что об этом думают женщины Как хотят мужчины и что об этом думают женщины

Какое на самом деле мужское желание?

СНОБ
Топ-5 орехов против старения Топ-5 орехов против старения

Могут ли орехи улучшить ваше самочувствие и продлить молодость?

ТехИнсайдер
Почему обращение ветеранов польской «Солидарности» к белорусам важнее самим ветеранам Почему обращение ветеранов польской «Солидарности» к белорусам важнее самим ветеранам

В чем суть «Письма друзьям белорусам» от польский ветеранов

СНОБ
У ВИЧ-инфицированной пациентки заподозрили естественное избавление от вируса У ВИЧ-инфицированной пациентки заподозрили естественное избавление от вируса

Как организм некоторых пациентов удерживает под контролем ВИЧ-инфекцию

N+1
Охранная грамота: останется ли диплом гарантией успеха и социального статуса Охранная грамота: останется ли диплом гарантией успеха и социального статуса

История высшего образования: от аграрных обществ до наших дней

РБК
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
Хроническую боль связали с работой ядерного транспортного белка Хроническую боль связали с работой ядерного транспортного белка

Над природой нейропатической боли врачи и ученые бьются уже долгое время

N+1
Конюшни нефтяника, палаты Грозного: малоизвестные места Москвы, которые стоит увидеть Конюшни нефтяника, палаты Грозного: малоизвестные места Москвы, которые стоит увидеть

Малоизвестные места и здания, которые незаслуженно обходят вниманием туристы

Forbes
Гид Esquire, выпуск 2: Стамбул Гид Esquire, выпуск 2: Стамбул

О городе кошек и воспоминаний, городе, где пересеклись Азия и Европа

Esquire
Как стать настоящей ведьмой: 6 эффективных способов развить интуицию Как стать настоящей ведьмой: 6 эффективных способов развить интуицию

Шестое чувство, интуиция — что эти слова означают на самом деле?

Cosmopolitan
Александр Лопота Александр Лопота

Александр Лопота руководит ЦНИИ РТК уже десять лет

Собака.ru
Как сделать альбомный лист в Ворде за пару кликов Как сделать альбомный лист в Ворде за пару кликов

Как сделать альбомный лист в Word?

CHIP
Скандальные кампании и возрождение Gucci: что нужно знать о дизайнере Томе Форде Скандальные кампании и возрождение Gucci: что нужно знать о дизайнере Томе Форде

Как Том Форд привнес провокацию в мир модной рекламы и одевал Джеймса Бонда

Esquire
Сумчатого волка назвали охотником на мелкую добычу Сумчатого волка назвали охотником на мелкую добычу

На кого охотился сумчатый волк

N+1
Проклятие или случайность? Актеры, которые умерли после съемок в фильмах ужасов Проклятие или случайность? Актеры, которые умерли после съемок в фильмах ужасов

Герои нашего материала погибли вскоре после завершения съемок

Cosmopolitan
Как помочь другу, не превращаясь в доморощенного психолога Как помочь другу, не превращаясь в доморощенного психолога

Быть рядом и поддерживать друг друга сейчас важно как никогда

GQ
Радикальные меры Радикальные меры

Интерьер киевской квартиры в бескомпромиссно–минималистском стиле

SALON-Interior
Долгая война: как Маск обошел Безоса в космической гонке и почему это еще не конец Долгая война: как Маск обошел Безоса в космической гонке и почему это еще не конец

Космическая война миллиардеров длится уже несколько лет

Forbes
Прочность костей динозавров списали на губчатое вещество Прочность костей динозавров списали на губчатое вещество

У исследователей новое заключение относительно динозавров

N+1
Второй после Роналду: как Месси может заработать $1 млрд ничего не делая Второй после Роналду: как Месси может заработать $1 млрд ничего не делая

Суммарный доход за всю карьеру Лионеля Месси приближается к отметке $1 млрд

Forbes
Как сэкономить на платных дорогах: нюансы, хитрости, таблица цен Как сэкономить на платных дорогах: нюансы, хитрости, таблица цен

Rак экономить время и деньги, передвигаясь по платным дорогам

РБК
Aurus, Lada, Mercedes и другие: на каких машинах Путин ездил за рулем Aurus, Lada, Mercedes и другие: на каких машинах Путин ездил за рулем

Вспоминаем все знаковые поездки Путина

РБК
Нателла Крапивина о новом клипе Лободы, сексе и феминизме Нателла Крапивина о новом клипе Лободы, сексе и феминизме

Пять с половиной миллионов просмотров и традиционные обвинения в хайпе

СНОБ
И след простыл: 8 человек, которые как будто растворились в воздухе И след простыл: 8 человек, которые как будто растворились в воздухе

Перед тобой — истории реальных людей, которые бесследно исчезли

Cosmopolitan
Прототанки Прототанки

Не все безумные идеи безумных военных изобретателей дошли до конвейера

Maxim
Космический туризм: что нужно узнать и сделать перед  рейсом к звездам Космический туризм: что нужно узнать и сделать перед  рейсом к звездам

«Космический туризм» раздел постоянно обновляющихся новостей

Популярная механика
Из тюрьмы в бочку Из тюрьмы в бочку

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

Forbes
Открыть в приложении