Zinātnieki paātrina elektronus līdz lieliem ātrumiem 20 centimetru daļiņu paātrinātājā

Amerikāņu fiziķi izmantoja divus lāzera impulsus, kas tika raidīti caur ūdeņraža gāzes plūsmu,

lai izveidotu miniatūru elektronu paātrinātāju. Ierīce ļāva dažus elektronus paātrināt līdz 5 GeV.

Klasiskie daļiņu paātrinātāji irmilzu struktūras, skaidro zinātnieki. Jaunā darba mērķis bija izveidot ierīci, kas varētu sasniegt tādu pašu efektu telpas mēroga laboratorijā. Lai to panāktu, ir nepieciešams jaudīgāks impulss, kas paātrinās daļiņas pat nelielā attālumā.

Lai izveidotu šādu lauku, zinātnieki izmantojalāzera pamošanās paātrinājuma metode. Šīs tehnoloģijas būtība ir tāda, ka caur plazmu tiek virzīts ļoti fokusēts lāzera stars. Gaismas viļņa impulss rada traucējumus un velk elektronus sev līdzi. To var salīdzināt ar laivu, kas pārvietojas pa ūdeni un savā pacēlumā uztver daļiņas (aiz sevis), skaidro zinātnieki.

Eksperimenta simulācija: sarkans lāzera stars aiz tā rada paātrinātu elektronu plūsmu (dzeltens). Attēls: Bo Miao, IREAP

Šī metode ir ierosināta gadu desmitiempirms, taču līdz šim elektronus ar tā palīdzību izdevies paātrināt tikai par dažiem centimetriem, pēc tam stara enerģija tiek izkliedēta plazmā. Savā darbā fiziķi ierosināja izmantot lāzeru, lai plazmā caurdurtu viļņvadu, pa kuru pārvietotos gaismas uztvertā elektronu plūsma.

Lai izveidotu plazmas viļņvadu, komandaizmanto papildu lāzera staru un ūdeņraža gāzes strūklu. Kad šis papildu "vadošais" lāzers iziet cauri strūklai, tas atdala elektronus no ūdeņraža atomiem un izveido plazmas kanālu. Plazma ir karsta un strauji sāk izplesties, radot mazāka blīvuma "kodolu", savukārt lielāka blīvuma gāze veido cilindrisku apvalku. Tad caur šo kanālu tiek virzīts galvenais lāzera stars.

Ar savu tehnoloģiju palīdzību zinātnieki izklīdaelektronus līdz ātrumam tuvu gaismas ātrumam tikai 20 cm garā posmā: dažu no tiem enerģija sasniedza 5 GeV. Tas ir tikai trīs reizes mazāks par SLAC akseleratoru Stenfordā, kas ir vairāk nekā 3 km garš.

Lasīt vairāk:

Paskatieties uz fenomenu, kas uz Marsa ir vienkārši neiespējams

Milzīgs satelīts var pārspēt visas zvaigznes un planētas nakts debesīs

Ķīna saka, ka pēc 6 gadiem viņiem būs kodolsintēzes spēks