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:
Установлен новый мировой рекорд вычисления знаков пи
Ученые установили новый рекорд по вычислению знаков числа "пи". Математическая константа посчитана с точностью до 10 триллионов знаков после запятой. Авторы достижения - американец Александр Йи и японец Шигеру Кондо.Предыдущий рекорд - 5 триллионов знаков - также принадлежит им. А весной, ..
2011-10-24 1828 1 Научные открытия
0
Физики нашли бозон Хиггса
Физики установили факт существования бозона Хиггса - недостающего элемента в цепочке объяснения мироздания, сообщает РИА Новости. По данным агентства, в блогах ученых об этом говорится как о свершившемся факте, участник исследований, сотрудник НИИ ядерной физики МГУ Эдуард Боос сказал, что после ..
2012-06-19 2836 2 Научные открытия
1
Американские физики научились получать небывалую температуру
Американские физики попали в Книгу рекордов Гиннесса. Во время эксперимента им удалось получить вещество, разогретое до 4 триллионов градусов Цельсия — это в 250 тысяч раз больше, чем температура в центре Солнца! Учёные сталкивали в коллайдере разогнанные почти до скорости света ядра атомов золота. ..
2012-06-26 3216 0 Научные открытия
1
Поставлен рекорд по разогреву плазмы микроволнами
Учёные Института ядерной физики Сибирского отделения РАН установили рекорд по разогреву плазмы в газодинамической ловушке. Физикам удалось достичь температуры в 4,5 миллиона градусов.  Специалисты новосибирского научного центра для разогрева плазмы использовали газодинамическую ловушку ГДЛ, построенную в 1986 году, ..
2013-12-6 1379 0 Научные открытия
0
Физики Канады поставили абсолютный температурный рекорд
Канадские физики попали в Книгу рекордов Гиннесса: во время эксперимента им удалось получить вещество, разогретое до четырех триллионов градусов Цельсия. Это в 250 тысяч раз больше, чем температура в центре Солнца. Ученые сталкивали в коллайдере разогнанные почти до скорости света ядра атомов ..
2012-06-26 1232 0 Научные открытия
0
Падающие атомы проверили закрученность пространства-времени
Физики из университетов Гуаньчжоу и Сунь Ятсена проверили универсальность гравитации по отношению к объектам, обладающим различным спином. С точностью вплоть до десятимиллионных долей авторам удалось показать, что свободное падение для атомов рубидия не зависит от их собственного момента импульса. Этот результат ..
2016-07-09 1723 0 Научные открытия
0
Физики приблизились к созданию космической квантовой связи
Физики из шанхайского Университета науки и технологий впервые продемонстрировали возможность детекции наземными инструментами индивидуальных фотонов, посланных спутником из космоса. Препринт с описанием эксперимента выложен в архиве Корнельского университета, также о нем пишет блог издания Technology Review. Для имитации ..
2013-06-11 1341 0 Научные открытия
0
Физики рекордно сжали свет
Физики из Института гравитационной физики (Университет Лейбница) добились рекордного сжатия квантового состояния света. Ученые добились уменьшения флуктуаций амплитуды в 32 раза по сравнению со значениями флуктуаций в традиционных измерениях. Это в полтора раза улучшает предыдущий рекорд. Подобные сжатые ..
2016-09-08 1679 0 Научные открытия
0
Ученые установили новый рекорд в квантовой телепортации
Ученым удалось добиться новых успехов в области квантовой телепортации. Исследователи смогли преуспеть в передаче через оптоволоконный кабель квантового состояния частиц света (фотонов) на расстояние 25 км. Эксперимент был основан на квантово-запутанных частицах — так называют квантовые объекты, которые ..
2014-12-11 2046 0 Научные открытия
0
Физики выстрелили лазерным импульсом рекордной мощности
Лазер в Национальном комплексе лазерных термоядерных реакций установил новый рекорд мощности. Об этом сообщаютNature News. Рекорд был установлен еще 15 марта, однако известно об этом стало только сейчас. В рамках эксперимента 192 лазера, работающих в ультрафиолетовом диапазоне, одновременно создали импульс ..
2012-03-21 1294 0 Научные открытия
0
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 1242 0 Научные открытия
0
Физики наблюдали странное движение электрона
Ученые из Японии и Австрии исследовали энергетические уровни Ландау свободного электрона при его движении в магнитном поле. Результаты своего исследования авторы опубликовали в журнале Nature Communications, а кратко с ними можно ознакомиться на сайте RIKEN. Энергетические уровни Ландау возникают при движении ..
2014-08-09 2135 0 Научные открытия
0
Европейцы побили китайский рекорд по квантовой телепортации
Ученые установили новый рекорд по дальности квантовой телепортации, передав спутанные фотоны между двумя островами на расстояние в 143 километра. Сообщение об этом было опубликовано в препринте статьи на сайте Корнельского спустя менее десяти дней после того, как китайские ..
2012-05-22 1500 0 Научные открытия
0
Ученые поставили рекорд энергии пучка лазера
Национальный комплекс лазерных термоядерных реакций (НКЛТ) из Ливерморской национальной лаборатории им. Лоуренса в Калифорнии, поставил новый рекорд энергии заряда лазера. На прошлой неделе, ученые объединили 192 луча в единый 1,875-мегаджоульный заряд в пустой тестовой камере. После прохождения ..
2012-03-26 1206 0 Научные открытия
0
Японцы пробурили самую глубокую подводную скважину в мире
Японским ученым-океанологам удалось пробурить самую глубокую подводную скважину в мире. Ее общая глубина составила 7740 метров, что стало новым мировым рекордом для научных глубинных бурений. Со специального исследовательского судна "Тикю" ("Земля") была пробурена скважина, глубина ..
2012-04-28 1727 2 Научные открытия
0