Oamenii de știință accelerează electronii la viteze superioare într-un accelerator de particule de 20 de centimetri

Fizicienii americani au folosit două impulsuri laser trimise printr-un curent de hidrogen gazos,

pentru a crea un accelerator de electroni în miniatură. Dispozitivul a făcut posibilă accelerarea unor electroni până la 5 GeV.

Acceleratorii clasici de particule suntstructuri gigantice, explică oamenii de știință. Scopul noii lucrări a fost de a crea un dispozitiv care să poată obține același efect într-un laborator la scara camerei. Pentru a realiza acest lucru, este necesar un impuls mai puternic, care va accelera particulele chiar și la o distanță scurtă.

Pentru a crea un astfel de domeniu, oamenii de știință au folositmetoda de accelerare a trezirii laser. Esența acestei tehnologii este că un fascicul laser foarte focalizat este direcționat prin plasmă. Impulsul undei de lumină creează perturbări și trage electronii cu el. Acest lucru poate fi comparat cu o barcă care se mișcă prin apă și captează particule în urma sa (în spatele ei), explică oamenii de știință.

Simularea experimentului: un fascicul laser roșu creează un flux de electroni accelerați în spatele lui (galben). Imagine: Bo Miao, IREAP

Această metodă a fost propusă de zeci de aniîn urmă, dar până acum s-a putut accelera electronii cu ajutorul lui doar cu câțiva centimetri, după care energia fasciculului este disipată în plasmă. În munca lor, fizicienii au propus utilizarea unui laser pentru a străpunge un ghid de undă în plasmă, de-a lungul căruia s-ar mișca un flux de electroni capturați de lumină.

Pentru a crea un ghid de undă cu plasmă, comandafolosește un fascicul laser suplimentar și un jet de hidrogen gazos. Când acest laser suplimentar de „ghidare” trece prin jet, scoate electronii din atomii de hidrogen și creează un canal de plasmă. Plasma este fierbinte și începe rapid să se extindă, creând un „miez” cu densitate mai mică, în timp ce gazul cu densitate mai mare formează o înveliș cilindric. Apoi, fasciculul laser principal este îndreptat prin acest canal.

Cu ajutorul tehnologiei lor, oamenii de știință s-au dispersatelectroni la viteze apropiate de viteza luminii într-o secțiune de numai 20 cm: energia unora dintre ei a ajuns la 5 GeV. Acesta este doar de trei ori mai mic decât acceleratorul SLAC de la Stanford, care are mai mult de 3 km lungime.

Citeste mai mult:

Priviți un fenomen care este pur și simplu imposibil pe Marte

Un satelit imens poate eclipsa toate stelele și planetele de pe cerul nopții

China spune că vor avea putere de fuziune în 6 ani