Amerikanske fysikere brugte to laserimpulser sendt gennem en stråle af brintgas.
Klassiske partikelacceleratorer ergigantiske strukturer, forklarer videnskabsmænd. Målet med det nye arbejde var at skabe en enhed, der kunne opnå samme effekt i et rumskalalaboratorium. For at opnå dette kræves en kraftigere impuls, som vil accelerere partiklerne selv på kort afstand.
For at skabe et sådant felt brugte videnskabsmændlaservågningsaccelerationsmetode. Essensen af denne teknologi er, at en meget fokuseret laserstråle ledes gennem plasmaet. Lysbølgens impuls skaber forstyrrelser og trækker elektronerne med sig. Dette kan sammenlignes med en båd, der bevæger sig gennem vandet og fanger partikler i sit kølvand (bag sig selv), forklarer forskerne.
Simulering af eksperimentet: en rød laserstråle skaber en strøm af accelererede elektroner bag sig (gul). Billede: Bo Miao, IREAP
Denne metode har været foreslået i årtiersiden, men hidtil har det kun været muligt at accelerere elektroner med dens hjælp med få centimeter, hvorefter strålens energi spredes i plasmaet. I deres arbejde foreslog fysikere at bruge en laser til at gennembore en bølgeleder i plasmaet, langs hvilken en strøm af elektroner fanget af lys ville bevæge sig.
For at oprette en plasmabølgeleder skal kommandoenbruger en ekstra laserstråle og en stråle af brintgas. Når denne ekstra "styrende" laser passerer gennem strålen, fjerner den elektroner fra brintatomer og skaber en plasmakanal. Plasmaet er varmt og begynder hurtigt at udvide sig, hvilket skaber en "kerne" med lavere tæthed, mens gassen med højere densitet danner en cylindrisk skal. Derefter ledes hovedlaserstrålen gennem denne kanal.
Ved hjælp af deres teknologi spredte videnskabsmænd sigelektroner til hastigheder tæt på lysets hastighed i et afsnit på kun 20 cm: energien af nogle af dem nåede 5 GeV. Dette er kun tre gange mindre end SLAC-acceleratoren på Stanford, som er mere end 3 km lang.
Læs mere:
Se på et fænomen, der simpelthen er umuligt på Mars
En enorm satellit kan overstråle alle stjerner og planeter på nattehimlen
Kina siger, at de vil have fusionskraft om 6 år