Amerikaanse natuurkundigen gebruikten twee laserpulsen die door een stroom waterstofgas werden gestuurd.
Klassieke deeltjesversnellers zijn:gigantische structuren, leggen wetenschappers uit. Het doel van het nieuwe werk was om een apparaat te maken dat hetzelfde effect zou kunnen bereiken in een laboratorium op kamerschaal. Om dit te bereiken is een krachtigere impuls nodig, die de deeltjes zelfs op korte afstand zal versnellen.
Om zo'n veld te creëren, gebruikten wetenschapperslaser wake acceleratie methode. De essentie van deze technologie is dat een sterk gefocuste laserstraal door het plasma wordt gestuurd. De impuls van de lichtgolf zorgt voor verstoringen en sleept de elektronen mee. Dit is te vergelijken met een boot die door het water beweegt en in zijn kielzog (achter zichzelf) deeltjes vangt, leggen de wetenschappers uit.
Simulatie van het experiment: een rode laserstraal creëert een stroom versnelde elektronen erachter (geel). Afbeelding: Bo Miao, IREAP
Deze methode wordt al tientallen jaren voorgesteldgeleden, maar tot nu toe was het mogelijk om elektronen met zijn hulp slechts enkele centimeters te versnellen, waarna de energie van de bundel in het plasma wordt gedissipeerd. In hun werk stelden natuurkundigen voor om een laser te gebruiken om een golfgeleider in het plasma te doorboren, waarlangs een door licht gevangen stroom elektronen zou bewegen.
Om een plasmagolfgeleider te maken, gebruikt u het commandomaakt gebruik van een extra laserstraal en een straal waterstofgas. Wanneer deze extra "leidende" laser door de straal gaat, stript het elektronen van waterstofatomen en creëert het een plasmakanaal. Het plasma is heet en begint snel uit te zetten, waardoor een "kern" met een lagere dichtheid ontstaat, terwijl het gas met een hogere dichtheid een cilindrische schil vormt. Vervolgens wordt de hoofdlaserstraal door dit kanaal geleid.
Met behulp van hun technologie verspreidden wetenschappers zichelektronen tot snelheden dicht bij de lichtsnelheid in een sectie van slechts 20 cm: de energie van sommige van hen bereikte 5 GeV. Dit is slechts drie keer kleiner dan de SLAC-versneller op Stanford, die meer dan 3 km lang is.
Lees verder:
Kijk naar een fenomeen dat gewoon onmogelijk is op Mars
Een enorme satelliet kan alle sterren en planeten aan de nachtelijke hemel overtreffen
China zegt dat ze over 6 jaar fusie-energie zullen hebben