Amerikanske fysikere brukte to laserpulser sendt gjennom en stråle av hydrogengass.
Klassiske partikkelakseleratorer ergigantiske strukturer, forklarer forskere. Målet med det nye arbeidet var å lage en enhet som kunne oppnå samme effekt i et laboratorium i romskala. For å oppnå dette kreves det en kraftigere impuls, som vil akselerere partiklene selv på kort avstand.
For å lage et slikt felt brukte forskerelaser våkne akselerasjonsmetode. Essensen av denne teknologien er at en høyt fokusert laserstråle rettes gjennom plasmaet. Lysbølgens impuls skaper forstyrrelser og drar elektronene med seg. Dette kan sammenlignes med en båt som beveger seg gjennom vannet og fanger opp partikler i kjølvannet (bak seg selv), forklarer forskerne.
Simulering av eksperimentet: en rød laserstråle skaper en strøm av akselererte elektroner bak den (gul). Bilde: Bo Miao, IREAP
Denne metoden har vært foreslått i flere tiårsiden, men så langt har det vært mulig å akselerere elektroner med dens hjelp med bare noen få centimeter, hvoretter energien til strålen spres i plasmaet. I sitt arbeid foreslo fysikere å bruke en laser for å stikke hull på en bølgeleder i plasmaet, langs hvilken en strøm av elektroner fanget av lys ville bevege seg.
For å lage en plasmabølgeleder, kommandoenbruker en ekstra laserstråle og en stråle med hydrogengass. Når denne ekstra "veiledende" laseren passerer gjennom strålen, fjerner den elektroner fra hydrogenatomer og lager en plasmakanal. Plasmaet er varmt og begynner raskt å utvide seg, og skaper en "kjerne" med lavere tetthet, mens gassen med høyere tetthet danner et sylindrisk skall. Deretter blir hovedlaserstrålen rettet gjennom denne kanalen.
Ved hjelp av teknologien deres spredte forskere segelektroner til hastigheter nær lysets hastighet i en seksjon på bare 20 cm: energien til noen av dem nådde 5 GeV. Dette er bare tre ganger mindre enn SLAC-akseleratoren på Stanford, som er mer enn 3 km lang.
Les mer:
Se på et fenomen som rett og slett er umulig på Mars
En enorm satellitt kan overstråle alle stjernene og planetene på nattehimmelen
Kina sier at de vil ha fusjonskraft om 6 år