Физики установили мировой рекорд для компактного ускорения частиц

Физики установили мировой рекорд для компактного ускорения частиц

Физики из Калифорнии установили мировой рекорд для компактного ускорителя частиц, разогнав с помощью лазера до высоких энергий субатомные частицы (электроны). Результаты своих исследований авторы опубликовали в журнале Physical Review Letters, а кратко с ними можно ознакомиться на сайте Национальной лаборатории имени Лоуренса в Беркли.

Для разгона частиц физики из Беркли использовали петаваттный лазер BELLA (Berkeley Lab Laser Accelerator). Это позволяет, по словам исследователей, значительно сократить длину ускорителя. Сам лазер славится своей точностью: он способен попасть в отверстие диаметром 500 микрометров с расстояния около 14 метров.

Для разгона частиц (электронов) физики использовали трубку длиной девять сантиметров, внутри которой находилась плазма — вещество, полностью или частично состоящее из ионизированного газа.

В трубке частицы на таком небольшом расстоянии разгонялись до энергий в 4,25 гигаэлектронвольта. Для этого обычному ускорителю потребовались бы длины, в примерно в тысячу раз большие.

Именно поэтому ученые говорят о своих результатах как о новом рекорде. Для сравнения: длина основного кольца Большого адронного коллайдера в ЦЕРНе равна примерно 27 километрам.

В БАКе разгон частиц достигается при помощи системы электрических полей внутри металлических полостей. Такая методика, однако, позволяет ускорять частицы только до ста мегаэлектронвольт на каждый метр.

Этот результат требует утонченного контроля лазера и плазмы, — сообщил один из авторов исследования доктор Вим Лиманс.

Ускорение частиц при помощи лазера предполагает использование совершенно других принципов. В этом случае лазерный импульс вводится в тонкую трубку, внутри которой содержится плазма. В такой трубке световые волны заставляют частицы плазмы (прежде всего, электроны) ускоряться до высоких энергий. Ученые сравнивают это с набором серфингистом скорости при движении по волне.

Для еще большего разгона частиц специалистам предстоит более точно контролировать плотность плазменного канала, на который действует лазер. Как показало компьютерное моделирование, даже небольшие изменения в параметрах канала и лазерного излучения способны создать заметные возмущения в исходящем потоке электронов.

Lenta.ru

Похожие новости:
Предложена схема компактного рентгеновского лазера
Американские физики предложили схему компактного источника так называемого мягкого рентгеновского излучения. Статья ученых появилась в журнале Science, а ее краткое изложение приводят Nature News. В основе работы источника так называемый эффект генерации гармоник высокого порядка. Суть ..
2012-06-10 1531 0 Научные открытия
0
В Азии неожиданно начали расти ледники
Ледниковый покров в Каракорумских горах - одном из крупнейших горных массивов Азии - неожиданно увеличился в размерах за последние несколько лет. Это противоречит общей тенденции уменьшения ледников, наблюдаемой во многих частях света. Согласно итогам нового исследования, опубликованнго в журнале Nature, ..
2012-04-16 1605 0 Научные открытия
0
Вероятно, тёмной материи почти нет в окрестностях Солнца
Крупнейший из реализованных на сегодня проектов по поиску тёмной материи в ближайших окрестностях Солнечной системы не принёс результата: исследователям из Чили не удалось выявить никаких следов тёмной материи на расстоянии до 13 тыс. световых лет от Земли. Если она и есть в Млечном Пути, то форма ..
2012-04-22 1456 0 Научные открытия
0
Компьютер проверил доказательство гипотезы Кеплера
Машина подтвердила правильность доказательства гипотезы Кеплера математиком Томасом Хейлзом (Thomas Hales) из Питтсбургского университета в США. Как считают специалисты, это демонстрирует широкие возможности компьютеров для проведения трудоемких вычислительных доказательств, позволяя человеку сконцентрироваться на концептуальных сторонах проверки, ..
2014-08-14 1643 0 Научные открытия
0
Суперкомпьютер расщепил электрон на две части
С помощью Большого адронного коллайдера, физики сталкивают друг с другом тысячи протонов и других элементарных частиц, чтобы увидеть из чего они состоят. Но им никогда не удастся проделать подобное с электронами. Не важно, как велика задействованная энергия, эти маленькие, негативно заряженные частицы ..
2012-01-23 2466 2 Научные открытия
0
Совершён невероятный прорыв в биометрии
Забудьте про цифровые отпечатки пальцев, про радужную оболочку глаза и голосовую идентификацию. Следующей новинкой в биометрии могут стать ваши острые коленки. Коленные чашечки, как и отпечатки пальцев, так же, как и другие части нашего тела, являются для каждого из нас уникальными и могут очень ..
2013-01-26 1742 0 Научные открытия
0
Климатологи подняли уровень мирового океана на 20 метров
Климатологи из Университета Ратгерса на основании изучения климата плиоцена предсказали, что, в ходе происходящего глобального потепления, уровень мирового океана повысится на 20 метров. По их словам, к таким последствиям приведет повышение температуры всего на 2 градуса, которое в настоящее время рассматривается ..
2012-03-21 1959 0 Научные открытия
0
В Китае сделано новое открытие о нейтрино
Международная исследовательская группа, работающая в лаборатории по изучению нейтрино при Даяваньской АЭС в Южном Китае,  опубликовала первые результаты открытия относительно последней и самой неуловимой части давней головоломки: как нейтрино, по видимости, могут исчезать, когда они двигаются.Удивительное открытие приоткрыло путь ..
2012-03-16 3254 3 Научные открытия
-1
Объявлено о самом объемном доказательстве в математике
Ученые из США и Великобритании заявили о крупнейшем по объему занятой компьютерной памяти доказательстве в истории математики. Препринт с исследованием опубликован на сайте arXiv.org, кратко о нем сообщает издание Nature.Для решения булевой проблемы пифагоровых троек специалисты использовали суперкомпьютер Stampede Техасского ..
2016-05-29 1803 0 Научные открытия
0
Вместо одной Африки скоро будут две?
Австралийские ученые выяснили, что Африка через какое-то время может расколоться на две части. Они исследовали рифт (границу между двумя литосферными плитами) Руква в Танзании и поняли, что тектоническая активность данного места до сих пор весьма высока. Любопытно, что все процессы, происходящие там, ..
2012-04-16 1304 0 Научные открытия
0
Учёные открыли структуру молекулярного двигателя
Структуры и функции «молекулярного двигателя», который оказывает решающее значение на правильное функционирование органов человека, были выявлены в беспрецедентных деталях, сообщает «ВордАйти». В случае неисправности «молекулярного двигателя» у человека появляются такие заболевания, как рак, почечная недостаточность и остеопороз. Международная ..
2011-11-3 1779 0 Научные открытия
0
Ученые изучили прогнозы в квантовой механике
Квантовая запутанность является ключом к квантовым вычислениям, криптографии и многих других реальных приложений квантовой механики. Она также является одним из самых странных явлений во Вселенной, преодолевая барьеры пространства и времени, связывая весь космос в единое целое. Ученые ..
2013-06-12 1777 0 Научные открытия
0
Впервые обнаружена частица с четырьмя кварками
Физики воссоздали частицу, которая могла существовать в первые моменты после Большого взрыва. Частица, которую назвали Zc(3900), является первой подтвержденной частицей состоящей из четырёх кварков, строительных блоков большей части материи Вселенной. До настоящего времени, ..
2013-06-21 1752 0 Научные открытия
0
Учёные обнаружили нейроны, подавляющие страх
В ходе эксперимента с лабораторными мышами исследователи обнаружили нейроны, которые препятствуют формированию страшных воспоминаний в гиппокампе. Эти так называемые тормозящие нейроны гарантируют, что нейтральные воспоминания о месте не будут "загрязнены" памятью о неприятном событии, произошедшем в то же время. Учёные во главе с Аттилой Лосонци ..
2014-02-21 1626 0 Научные открытия
0
Ученые обнаружили у человека GPS-нейроны
Журнал Nature Neuroscience опубликовал результаты англо-американских ученых нейробиологов, которые смогли зарегистрировать процесс работы внутренней навигационной системы человека. Ученые обнаружили и изучили у человека координатные нейроны (grid cells), которые помогают ориентироваться в пространстве. Эти нейроны помогают ..
2013-08-8 2364 0 Научные открытия
1