Физикам удалось реализовать оптическое стохастическое охлаждение пучков частиц

N+1Наука

Физики реализовали оптическое стохастическое охлаждение пучков частиц

Марат Хамадеев

J. Jarvis et al. / Nature, 2022

Американские физики сообщили о том, что им впервые удалось реализовать оптическое стохастическое охлаждение пучков заряженных частиц. Этот тип охлаждения заключается в гашении импульсных флуктуаций за счет системы обратной связи. В новой работе эта связь происходила на оптических частотах, что необходимо для повышения эффективности и скорости охлаждения на ускорителях и синхротронах. Исследование опубликовано в Nature.

Львиная доля открытий в фундаментальной доле сделана с помощью пучков элементарных частиц и ионов, разогнанных до высоких скоростей. Чаще всего пучки либо сталкивают между собой в линейных и кольцевых ускорителях, либо заставляют бегать по кругу для генерации синхротронного излучения. В тех из приложений, где частицы путешествуют по кольцевой траектории, их охлаждение — это обязательная и неотъемлемая часть установки. Под охлаждением пучков быстро летящих частиц понимается сокращение объема в шестимерном фазовом пространстве, который занимают все частицы. Проще говоря, перед физиками стоит задача уменьшения разброса по импульсам и по координатам частиц относительно некоторых желательных значений.

Среди множества методов пучкового охлаждения выделяется стохастическое охлаждение. Его суть заключается в подавлении отдельных флуктуаций с помощью системы обратной связи (пикап), которая в нужный момент активирует дополнительное электромагнитное воздействие (кикер), сужающее пучок. Этот метод хорошо показал себя при работе с протонными и антипротонными пучками, а его изобретение было отмечено Нобелевской премией по физике за 1984 год.

Частота, с которой срабатывает система, пропорциональная количеству частиц в пучке. Кроме того, эта частота определяет скорость охлаждения, которую желательно увеличить. Сейчас стохастическое охлаждение работает на гигагерцовых частотах, однако грядущие эксперименты потребуют более эффективного охлаждения. Для решения этой проблемы почти 30 лет назад было предложено оптическое стохастическое охлаждение, в котором полосу пропускания предлагалось поднять до 10

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

Робособаку научили карабкаться по стенам враспор Робособаку научили карабкаться по стенам враспор

Как инженеры научили робособаку научили эффективно двигаться по вертикали

N+1
Смузимейкер: что это такое и чем он лучше блендера Смузимейкер: что это такое и чем он лучше блендера

Такие устройства созданы для приготовления смузи, а не взбивания

CHIP
Микропластик привел к загрязнению воды метилртутью Микропластик привел к загрязнению воды метилртутью

Микропластик в воде перевел метилртуть в токсичную форму

N+1
У мужа дети от предыдущего брака: 7 лайфхаков для мачехи У мужа дети от предыдущего брака: 7 лайфхаков для мачехи

Как избежать ошибок, став мачехой?

Psychologies
Большое плавание Большое плавание

Экскурсия по «Планете Океан»

Weekend
Нужно ли говорить ребенку, что он приемный: личный опыт читательницы и комментарий психолога Нужно ли говорить ребенку, что он приемный: личный опыт читательницы и комментарий психолога

Правильно ли беречь тайну усыновления от самого ребенка?

Psychologies
7 цепляющих эротических триллеров, которые ты мог пропустить 7 цепляющих эротических триллеров, которые ты мог пропустить

Любовь и смерть идут рука об руку в этих фильмах

Maxim
Как сойти за умного в любой ситуации? 4 способа прикинуться интеллектуалом Как сойти за умного в любой ситуации? 4 способа прикинуться интеллектуалом

Кто не хочет, чтобы о нем думали, как об умном и образованном человеке?

ТехИнсайдер
Как правильно закусывать? Как правильно закусывать?

Классические сочетания алкогольных напитков и еды, полезные и вредные комбинации

Maxim
Как жила и чем запомнилась принцесса Диана — фотоистория «Сноба» Как жила и чем запомнилась принцесса Диана — фотоистория «Сноба»

Как жила и чем запомнилась леди Диана — в фотоистории «Сноба».

СНОБ
Как выстроить личные границы, когда босс стучит кулаком по столу? Как выстроить личные границы, когда босс стучит кулаком по столу?

Как выстроить свою рабочую зону комфорта раз и навсегда?

Psychologies
Как работает лазерная навигация в роботах-пылесосах и зачем она нужна Как работает лазерная навигация в роботах-пылесосах и зачем она нужна

Что такое лидар в роботах-пылесосах и как он работает?

CHIP
Внимание, черный ящик. Как и зачем исследовать логику нейросетей Внимание, черный ящик. Как и зачем исследовать логику нейросетей

Как и зачем исследовать логику нейросетей

N+1
Конец двусмысленности Конец двусмысленности

Краткая история культурных реформ — от открытия до закрытия «Гоголь-центра»

Weekend
Растения, которые должны быть в доме у настоящего мужика Растения, которые должны быть в доме у настоящего мужика

Никаких фиалок и хлорофитумов. Только хардкор!

Maxim
Надежда Батоева Надежда Батоева

Балерина Надежда Батоева — о том, как она стала примой Мариинского театра

Собака.ru
Посмотрите на 10 самых древних произведений искусства Посмотрите на 10 самых древних произведений искусства

Как самовыражался древний человек?

ТехИнсайдер
Малазийские исследователи смоделировали внешность «пенангской женщины» Малазийские исследователи смоделировали внешность «пенангской женщины»

Как ученые восстанавливают лица древних людей?

N+1
15 незаметных признаков очень больших денег 15 незаметных признаков очень больших денег

Настоящее богатство видно при очень внимательном рассмотрении и хорошей дедукции

Maxim
Температура в холодильнике: какой она должна быть и как её регулировать Температура в холодильнике: какой она должна быть и как её регулировать

Как настроить оптимальную температуру в холодильнике

CHIP
Открывая тайны Открывая тайны

Русскому географическому обществу исполняется 177 лет

Отдых в России
Инстаграмное место: как соцсети изменили представления об идеальном пространстве Инстаграмное место: как соцсети изменили представления об идеальном пространстве

Отрывок из книги «Формула грез» — почему минимализм превратился в эстетику

Forbes
Просьба о помощи — это слабость: что такое контрзависимость и как от нее избавиться Просьба о помощи — это слабость: что такое контрзависимость и как от нее избавиться

В чем причина контрзависимого поведения и как вести себя в отношениях

Forbes
6 типов психоэмоциональных вампиров 6 типов психоэмоциональных вампиров

Почему важно распознавать людей, крадущих у нас энергию?

Psychologies
«Его считают трусом, но он был храбрее всех»: краткая биография Михаила Горбачева «Его считают трусом, но он был храбрее всех»: краткая биография Михаила Горбачева

Как жил и чем запомнится первый и единственный президент СССР

СНОБ
Фарт инженера Павлуцкого Фарт инженера Павлуцкого

В местах этих на долю человека выпадет немало испытаний

Наука и жизнь
Оказалось, что эмбрионы птиц проходят Оказалось, что эмбрионы птиц проходят

В какой-то момент эмбрионы птиц больше похожи на динозавров, чем на самих птиц

ТехИнсайдер
Найти свою зону ближайшего развития и изменить жизнь Найти свою зону ближайшего развития и изменить жизнь

Зона ближайшего развития — работает ли это понятие для взрослых?

Psychologies
Палеогенетики прочитали геном «воина с грифоном» из дворца Нестора Палеогенетики прочитали геном «воина с грифоном» из дворца Нестора

Палеогенетики исследовали происхождение древних популяций

N+1
От Нобелевской до Букеровской: как женщины впервые получали литературные премии От Нобелевской до Букеровской: как женщины впервые получали литературные премии

О женщинах, которые первыми получили крупнейшие в мире литературные премии

Forbes
Открыть в приложении