استخدم الفيزيائيون الأمريكيون نبضتين ليزر تم إرسالهما عبر تيار من غاز الهيدروجين،
مسرعات الجسيمات الكلاسيكية هييشرح العلماء الهياكل العملاقة. كان الهدف من العمل الجديد هو إنشاء جهاز يمكنه تحقيق نفس التأثير في مختبر بحجم الغرفة. لتحقيق ذلك ، هناك حاجة إلى دفعة أقوى ، والتي من شأنها تسريع الجسيمات حتى على مسافة قصيرة.
استخدم العلماء لإنشاء مثل هذا المجالطريقة تسريع الاستيقاظ بالليزر. جوهر هذه التقنية هو أن شعاع الليزر شديد التركيز يتم توجيهه عبر البلازما. يتسبب اندفاع الموجة الضوئية في حدوث اضطرابات وتسحب الإلكترونات معها. وأوضح العلماء أن هذا يمكن مقارنته بزورق يتحرك عبر الماء ويلتقط الجسيمات في أعقابه (خلفه).
محاكاة التجربة: ينتج شعاع الليزر الأحمر تيارًا من الإلكترونات المتسارعة خلفه (أصفر). الصورة: Bo Miao، IREAP
تم اقتراح هذه الطريقة منذ عقودفي الماضي ، ولكن حتى الآن كان من الممكن تسريع الإلكترونات بمساعدتها ببضعة سنتيمترات فقط ، وبعد ذلك تتبدد طاقة الحزمة في البلازما. في عملهم ، اقترح الفيزيائيون استخدام الليزر لاختراق دليل موجي في البلازما ، حيث يتحرك تيار من الإلكترونات الملتقطة بالضوء.
لإنشاء دليل موجي بلازما ، فإن الأمريستخدم شعاع ليزر إضافي وطائرة من غاز الهيدروجين. عندما يمر هذا الليزر "التوجيهي" الإضافي عبر الطائرة ، فإنه يزيل الإلكترونات من ذرات الهيدروجين ويخلق قناة بلازما. البلازما ساخنة وتبدأ في التمدد بسرعة ، مما يؤدي إلى تكوين "لب" منخفض الكثافة ، بينما يشكل الغاز الأعلى كثافة قشرة أسطوانية. ثم يتم توجيه شعاع الليزر الرئيسي عبر هذه القناة.
بمساعدة تقنيتهم ، تفرق العلماءسرعة الإلكترونات قريبة من سرعة الضوء في مقطع 20 سم فقط: وصلت طاقة بعضها إلى 5 جيجا إلكترون فولت. هذا أصغر بثلاث مرات فقط من مسرع SLAC في ستانفورد ، والذي يزيد طوله عن 3 كم.
قراءة المزيد:
انظر إلى ظاهرة مستحيلة على كوكب المريخ
يمكن لقمر صناعي ضخم أن يضيء كل النجوم والكواكب في سماء الليل
تقول الصين إنها ستمتلك قوة اندماج في غضون 6 سنوات