Физики создали лазерную "катапульту"

Физики создали лазерную катапульту

Британские физики создали устройство, которое позволяет захватывать произвольные заряженные и нейтральные молекулы и атомы и разгонять их до крайне высоких скоростей, что позволяет использовать такие ускорители для изучения свойств антиматерии и других «хрупких» частиц, говорится в статье, опубликованной в журнале Nature Photonics.

На сегодняшний день существует множество методов разгона элементарных частиц, ионов и отдельных молекул. Как правило, ускорение в этих устройствах происходит благодаря взаимодействию заряженных частиц с электрическим и магнитным полями. В частности, к числу таких ускорителей относятся ныне отключенный Тэватрон и Большой адронный коллайдер. Принцип работы подобных устройств не позволяет ускорять им нейтральные частицы и задавать точную скорость движения частиц.

Группа физиков под руководством Питера Баркера (Peter Barker) из университетского колледжа Лондона (Великобритания) разработала технологию, лишенную этих недостатков, изучая свойства лазеров с линейной модуляцией частоты (CHIRP).
В отличие от обычных лазеров, частота излучения которых остается относительно постоянной на протяжении всего времени его работы, CHIRP-излучатель постепенно наращивает ее. Это свойство, в комбинации с технологиями «растягивания» и «сжатия» импульсов, обычно используется для получения очень мощных и коротких вспышек лазерного излучения.
Баркер и его коллеги использовали два таких лазера для манипуляции атомами, молекулами или частицами, которые были захвачены обычной магнито-оптической ловушкой.

«Катапульта» авторов работы устроена следующим образом: она состоит из ловушки, двух лазеров-ускорителей, ионизатора и высокоскоростной камеры, фиксирующей скорость и положение частиц при ускорении.
Лазерные излучатели направлены по отношению друг к другу таким образом, что их лучи пересекаются под углом 172 градуса в центре оптической ловушки. Во время работы устройства ускоряющие лучи испускаются не одновременно, а с задержкой в 275 наносекунд.
Как объясняют ученые, такая задержка необходима для того, чтобы частицы вылетели из ловушки примерно в одном направлении и с одинаковой скоростью.

Ученые проверили работу своей «катапульты», ускоряя атомы благородного газа аргона и фиксируя разброс в скоростях и положении частиц. По словам Баркера и его коллег, их изобретение позволяет ускорять атомы и молекулы до скорости в 190 метров в секунду, что в три-четыре раза больше, чем удавалось достичь при помощи других оптических технологий «разгона» частиц. Дальнейшее улучшение технологии позволит достичь трехкратного увеличения скорости.

В отличие от гигантских магнито-электронных ускорителей, изобретение физиков разгоняет частицы за считанные мгновения – несколько десятков миллисекунд. Максимум скорости достигается уже на расстоянии в 10–20 микрометров от ловушки. По словам исследователей, данная технология позволяет разгонять нейтральные или нестабильные частицы, которые нельзя ускорить при помощи других методов «разгона».

Источник: forum-orion.com

Похожие новости:
В США проходит международный конкурс энергоэффективных домов
В США прошел Международный конкурс энергоэффективных домов. Мероприятие организовано министерством энергетики США и собрало 19 команд студентов-архитекторов из Америки, Китая и Новой Зеландии. Экспертная комиссия оценивала дома по десяти признакам, за каждый из которых был максимум 100 очков. Выиграла та команда, которая набрала ..
2011-10-27 1989 0 Технология
0
Радиационные технологии, или Как уберечься от террористов
Вчера в ВВЦ прошел круглый стол кластера ядерных технологий фонда «Сколково» на тему «Технологическая платформа «Радиационные технологии» для обеспечения безопасности: от идеи до продукта». Участники мероприятия обсудили состояние, перспективы и ограничения развития российского рынка, конкурентоспособность отечественных поставщиков, а также ..
2011-10-27 1609 0 Технология
0
В Армении рассчитана общая доля возобновляемой энергетики
Согласно расчётам, проведённым Министерством энергетики и природных ресурсов Армении, доля электроэнергии, вырабатываемой за счет возобновляемых источников энергии в стране, составляет около 7% в совокупной выработке. По словам министра энергетики и природных ресурсов Армении Левона Шахвердяна, по состоянию на прошлый ..
2011-10-27 1689 0 Технология
0
Электромобили - альтернативное будущее автопрома
В Москве на форуме по нанотехнологиям представлены новые электромобили, в том числе в сегменте общественного транспорта: электробус - тот же троллейбус, но непривязанный к электролинии.Источник: newstube.ru ..
2011-10-28 1521 0 Технология
0
Будущее - за пневмолифтами
Необычные «воздушные лифты» презентовали карагандинские ученые. Сделаны они на местном машиностроительном заводе. И как уверяют создатели, аналогов этим подъемникам нет во всем мире, сообщает «31 канал». Внешне пневмолифты похожи на поршень. В них нет привычных канатов и направляющих. Они работают на воздушной подушке. Сначала ..
2011-10-29 2679 0 Технология
0
Кольцевой воздушный ветрогенератор получил престижную награду
В ближайшие месяцы американские инженеры испытают систему генерации энергии, которая представляет собой парящий в небе пропеллер в надувной оболочке. На полукилометровой высоте скорость ветра в семь раз выше, чем у верхушек 100-метровых наземных ветряков. А с ускорением воздушных потоков мощность ..
2011-10-29 2740 0 Технология
0
Эконоватор обещает накачать нефти из старых шин
ЗАО «Эконоватор», контролируемое группой воронежских предпринимателей, планирует построить в Бобровском районе предприятие по переработке автопокрышек в синтетическую нефть и технический углерод мощностью переработки 40 тыс. т в год. Стоимость проекта составит около 1 млрд руб., завод может быть построен ..
2011-10-29 2756 0 Технология
0
Высокие технологии натолкнулись на закон
Выход на IT-рынок в России затруднен законодательными препонами и бизнес-стереотипами. Такой диагноз финансированию высокотехнологичной индустрии сделали сами инвесторы и юристы. Впрочем, создатели программного обеспечения все еще настроены на развитие инновационного процесса. Несмотря на "Сколково" и устремление России к инновациям, развитию самой ..
2011-10-29 1377 0 Технология
0
В СССР были поезда быстрее Сапсана, где они?
«Безумный! Почто желаешь познати тайну, которую я сокрылот смертных непроницаемым покровом неизвестности?Почто, о дерзновенный! познати жаждешь то, чтоедина мысль предвечная постигать может? Ведай,что неизвестность будущего соразмернабренности твоего сложения…»«Путешествие из Санкт-Петербурга в Москву», Александр Радищев,1790 годВведениеМатериал ..
2011-10-30 4584 2 Технология
0
РОСНАНО начинает сотрудничество с Ярославской областью
27 октября в Москве на IV Международном форуме «Rusnanotech-2011» был подписан договор о сотрудничестве между ОАО «РОСНАНО», Фондом инфраструктурных и образовательных программ и правительством Ярославской области. Достигнутое соглашение будет действовать до 2015 года. Новый проект «РОСНАНО» предполагает плотное взаимодействие в области образования, ..
2011-10-30 1826 0 Технология
1
Петербургские школы переходят на электронные учебники
Эксперимент по использованию ридеров вместо традиционных учебников пройдёт в шести школах Санкт-Петербурга. Эксперты почти не сомневаются, что электронные книги облегчат жизнь ученикам и помогут более рационально организовать процесс обучения. В будущем опыт Северной столицы, если, конечно, ..
2011-10-30 1826 0 Технология
0
В Москве завершился форум Optiсs-Expo-2011
В Москве завершился Международный форум "Оптические приборы и технологии - Optiсs-Expo-2011". В этот раз выставка была посвящена 50-летию полёта Юрия Гагарина. Действительно, космос и оптика неразделимы. Сегодня сфера применения систем оптического наблюдения необычайно широка - от борьбы с терроризмом ..
2011-10-30 1667 0 Технология
0
Ученые создали шагающие робо-ноги
Японские разработчики говорят о создании уникальной механической конструкции: необычных робо-ног, передвигающихся исключительно за счет собственного веса Новинка ходит подобно человеку, а процесс хождения робо-ног производится без каких-либо двигателей или внешнего оборудования. Новая разработка ученых получила название ..
2011-10-30 1867 0 Технология
0
Россия хочет построить во льдах Арктики Чудо-город
Россия во все более обостряющейся международной борьбе за богатую нефтью и газом Арктику не жалеет ни фантазии, ни денег: британская пресса с удивлением пишет об уникальном проекте криптоклиматического чудо-города во льдах для военных, агентов спецслужб и ученых. Его ориентировочная стоимость – 6,4 миллиарда долларов, ..
2011-10-31 2116 0 Технология
0
Белый свет лазера заменит обычные лампочки
Результаты тестирования, проведенного в Национальной лаборатории Сандия (США), показали, что человеческий глаз хорошо воспринимает как белый свет, создаваемый диодными лазерами, так и тот, что производится набирающими популярность светоэмиссионными диодами (LED). В обеих технологиях электрический ток проходит сквозь материал и генерирует ..
2011-10-30 2848 0 Технология
0