Amerikai fizikusok két lézerimpulzust használtak, amelyeket hidrogéngáz áramban küldtek,
A klasszikus részecskegyorsítók azokóriási szerkezetek – magyarázzák a tudósok. Az új munka célja egy olyan eszköz létrehozása volt, amellyel szobai méretű laboratóriumban is ugyanazt a hatást lehet elérni. Ennek eléréséhez erősebb impulzusra van szükség, amely kis távolságra is felgyorsítja a részecskéket.
Egy ilyen mező létrehozásához a tudósok használtáklézeres ébredésgyorsítási módszer. Ennek a technológiának az a lényege, hogy egy erősen fókuszált lézersugarat irányítanak át a plazmán. A fényhullám impulzusa perturbációkat kelt, és magával rántja az elektronokat. Ez egy olyan csónakhoz hasonlítható, amely áthalad a vízen, és felfogja a részecskéket a nyomában (maga mögött) – magyarázzák a tudósok.
A kísérlet szimulációja: egy vörös lézersugár felgyorsult elektronfolyamot hoz létre maga mögött (sárga). Kép: Bo Miao, IREAP
Ezt a módszert évtizedek óta javasoltákkorábban, de eddig mindössze néhány centiméterrel sikerült az elektronokat felgyorsítani segítségével, ami után a nyaláb energiája szétszóródik a plazmában. A fizikusok munkájuk során azt javasolták, hogy lézerrel szúrjanak át egy hullámvezetőt a plazmában, amely mentén a fény által befogott elektronfolyam mozog.
Plazma hullámvezető létrehozásához a parancsottovábbi lézersugarat és hidrogéngázsugarat használ. Amikor ez a további "vezető" lézer áthalad a sugáron, leválasztja az elektronokat a hidrogénatomokról, és plazmacsatornát hoz létre. A plazma forró és gyorsan tágulni kezd, így kisebb sűrűségű "mag" jön létre, míg a nagyobb sűrűségű gáz hengeres héjat alkot. Ezután a fő lézersugarat ezen a csatornán keresztül irányítják.
Technológiájuk segítségével a tudósok szétszóródtakelektronokat a fénysebességhez közeli sebességre egy mindössze 20 cm-es szakaszon: néhányuk energiája elérte az 5 GeV-ot. Ez csak háromszor kisebb, mint a stanfordi SLAC gyorsító, amely több mint 3 km hosszú.
Olvass tovább:
Nézz meg egy jelenséget, ami egyszerűen lehetetlen a Marson
Egy hatalmas műhold felülmúlhatja az éjszakai égbolt összes csillagát és bolygóját
Kína azt állítja, hogy 6 éven belül fúziós energiájuk lesz