Fysiker kom på hur man gör partikelacceleratorer smartare

Forskare har utvecklat en ny maskininlärningsplattform som gör algoritmer som styr strålar

partiklar och lasrar, smartare än någonsin tidigare. Det nya arbetet kommer att leda till utvecklingen av förbättrade acceleratorer som hjälper forskare att låsa upp hemligheterna i den subatomära världen.

Daniele Filippetto och hans kollegorfrån Lawrence Berkeley National Laboratory (Berkeley Lab) har utvecklat en anläggning för att automatiskt kompensera för förändringar i realtid i acceleratorstrålar och andra komponenter som magneter.

Forskning inom detta område kommer att påverkaöver många partikelacceleratortillämpningar, allt från autonoma operationer i industriella och medicinska miljöer till precisionsförbättringar i vetenskapliga tillämpningar som linjära kolliderare och ultrasnabba fria elektronlasrar.

Filippettos arbete fokuserar nu på att utnyttja kraften och förutsägelsen av verktyg för maskininlärning för att förbättra den övergripande stabiliteten hos partikelstrålar.  

”Om du kan förutsäga egenskaperna hos en stråle mednoggrannhet som överstiger deras fluktuationer, är det lätt att använda denna förutsägelse för att förbättra acceleratorns prestanda," noterade vetenskapsmannen "Kunskapen om strålens nyckelparametrar i realtid kommer att ha en enorm inverkan på experimentens slutliga noggrannhet. ”

Metoden har redan demonstrerats på en acceleratorför High Repetition Rate Electron Scattering (HiRES) vid Berkeley Lab i samarbete med forskare vid Los Alamos National Laboratory och University of California, Los Angeles. Den huvudsakliga tillämpningen av HiRES beamline är att utföra strukturella dynamikexperiment med nya kvantmaterial.

Enheten har bidragit till många vetenskapligaupptäckter som att genomföra världens första ultrasnabba elektrondiffraktionsstudier av den optiska smältningen av tantalditellurid, ett material med intressanta och potentiellt användbara egenskaper. Denna nya maskin visar nu sin användbarhet för att utveckla nya styrmetoder för en bred klass av acceleratorer.

Läs mer:

Fysiker har hittat en universell "klocka" i rymden: de är mer exakta än atomära

Arkeologer har hittat ritningar av läskiga människor med stora huvuden: vilka de var

James Webb-teleskopet tog den första bilden av Jupiter: den visar 9 rörliga mål samtidigt