Los físicos estadounidenses utilizaron dos pulsos láser enviados a través de un chorro de gas hidrógeno.
Los aceleradores de partículas clásicos sonestructuras gigantes, explican los científicos. El objetivo del nuevo trabajo era crear un dispositivo que pudiera lograr el mismo efecto en un laboratorio a escala de sala. Para lograr esto, se requiere un impulso más potente, que acelerará las partículas incluso a corta distancia.
Para crear tal campo, los científicos usaronMétodo de aceleración de estela láser. La esencia de esta tecnología es que un rayo láser altamente enfocado se dirige a través del plasma. El impulso de la onda de luz crea perturbaciones y arrastra consigo a los electrones. Esto se puede comparar con un bote que se mueve a través del agua y captura partículas a su paso (detrás de sí mismo), explican los científicos.
Simulación del experimento: un rayo láser rojo crea una corriente de electrones acelerados detrás de él (amarillo). Imagen: Bo Miao, IREAP
Este método ha sido propuesto durante décadas.hace, pero hasta ahora ha sido posible acelerar electrones con su ayuda solo unos pocos centímetros, después de lo cual la energía del haz se disipa en el plasma. En su trabajo, los físicos propusieron usar un láser para perforar una guía de ondas en el plasma, a lo largo de la cual se movería una corriente de electrones capturados por la luz.
Para crear una guía de ondas de plasma, el comandoutiliza un rayo láser adicional y un chorro de gas hidrógeno. Cuando este láser "guía" adicional pasa a través del chorro, extrae electrones de los átomos de hidrógeno y crea un canal de plasma. El plasma está caliente y rápidamente comienza a expandirse, creando un "núcleo" de menor densidad, mientras que el gas de mayor densidad forma una capa cilíndrica. Luego, el rayo láser principal se dirige a través de este canal.
Con la ayuda de su tecnología, los científicos se dispersaronelectrones a velocidades cercanas a la velocidad de la luz en un tramo de tan solo 20 cm: la energía de algunos de ellos alcanzaba los 5 GeV. Esto es solo tres veces más pequeño que el acelerador SLAC en Stanford, que tiene más de 3 km de largo.
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