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

Мезозойские млекопитающие и их родственники оказались обладателями однотонного темно-коричневого меха Мезозойские млекопитающие и их родственники оказались обладателями однотонного темно-коричневого меха

Палеонтологи реконструировали окраску шести маммалиаформов

N+1
Кто придумал баскетбол и хоккей? Главное о популярных видах спорта Кто придумал баскетбол и хоккей? Главное о популярных видах спорта

Как появились всем известные регби, фигурное катание и гольф

ТехИнсайдер
Женщины-фридайверы из Южной Кореи адаптировались для жизни под водой Женщины-фридайверы из Южной Кореи адаптировались для жизни под водой

Чем отличаются женщины общины хэнё от кореянок, живущими на материке

ТехИнсайдер
6 Изобретений Золотого века, которые изменили мир 6 Изобретений Золотого века, которые изменили мир

Без этих изобретений Золотого века наш мир был бы совсем другим

ТехИнсайдер
Что действительно влияет на уровень холестерина? Что действительно влияет на уровень холестерина?

Как снизить уровень холестерина в крови, пока не стало слишком поздно?

ТехИнсайдер
Миф или правда: смартфоны с мощным процессором быстрее садятся? Миф или правда: смартфоны с мощным процессором быстрее садятся?

Процессоры для смартфонов — производительность за энергопотребление?

CHIP
Право матери-ехидны. Как наладить отношения с детьми, если после развода они остались с отцом Право матери-ехидны. Как наладить отношения с детьми, если после развода они остались с отцом

Как матери вести себя после развода и расставания с детьми?

СНОБ
Портрет пейзажа Портрет пейзажа

«Дети спящего великана»: один из лучших фильмов фестиваля Doker

Weekend
Кристоф Андре: «Как я упражняюсь в счастье» Кристоф Андре: «Как я упражняюсь в счастье»

Отрывок из книги Кристофа Андре «И не забудь быть счастливым»

Psychologies
Антагонизм полов: вопиющие примеры мужских манипуляций Антагонизм полов: вопиющие примеры мужских манипуляций

Так ли уж нужно биологам описывать природу в терминах семейного скандала

СНОБ
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
Что не так с истребителем F-35: проблемы авиации V поколения Что не так с истребителем F-35: проблемы авиации V поколения

Почему в истребителях F-35 пилоты чувствуют себя плохо?

ТехИнсайдер
Революция в понимании депрессии: продолжать ли принимать антидепрессанты? Революция в понимании депрессии: продолжать ли принимать антидепрессанты?

Серотониновая теория депрессии умерла?

Psychologies
Фрагмент книги «О чем молчит Ласточка» — потенциального международного бестселлера о сложных отношениях Фрагмент книги «О чем молчит Ласточка» — потенциального международного бестселлера о сложных отношениях

Отрывок из «О чем молчит Ласточка» — сложной истории об отношениях двух мужчин

Правила жизни
Оптимизм оказался ключом к долголетию: мнение ученых Оптимизм оказался ключом к долголетию: мнение ученых

Эликсир вечной молодости поможет найти психология

ТехИнсайдер
Не край света: почему вам нужно съездить во Владивосток Не край света: почему вам нужно съездить во Владивосток

Почему бы не отправиться на Дальний Восток?

Правила жизни
Чем страдал Ван Гог, от чего, скорее всего, умер и как это сказалось на его картинах Чем страдал Ван Гог, от чего, скорее всего, умер и как это сказалось на его картинах

Какая история стояла за картиной «Прогулка заключенных» Ван Гога?

Правила жизни
Убийцы Барби и Кен: как молодые супруги стали главными маньяками Канады Убийцы Барби и Кен: как молодые супруги стали главными маньяками Канады

Они годами вселяли страх в молодых женщин и девочек пригорода Торонто

VOICE
Закончил холодную войну и развалил СССР: с чем вошел в историю Михаил Горбачев Закончил холодную войну и развалил СССР: с чем вошел в историю Михаил Горбачев

Первое, с чем покончил Михаил Сергеевич Горбачев — гонки на катафалках

Maxim
Археологи раскопали дом небогатых жителей Помпей Археологи раскопали дом небогатых жителей Помпей

Внутри дома в Помпеях находились предметы быта и остатки мебели

N+1
Секреты стиля Патрика Шварценеггера — от белых костюмов до выверенной базы Секреты стиля Патрика Шварценеггера — от белых костюмов до выверенной базы

Разбираем стиль Патрика Шварценеггера на составляющие

Правила жизни
Игра в кубики Игра в кубики

Как накачать нужные мышцы пресса

Лиза
Сизые горожане Сизые горожане

Почему голуби стали жить рядом с человеком?

Вокруг света
Как лечат обсессивно-компульсивное расстройство Как лечат обсессивно-компульсивное расстройство

Как врачи-психиатры работают с ОКР

Psychologies
Почему тарифы ЖКХ постоянно растут? Почему тарифы ЖКХ постоянно растут?

Куда жаловаться, если кажется, что коммунальщики обнаглели в своих аппетитах

Maxim
5 увлекательных аудиокниг для длинных путешествий 5 увлекательных аудиокниг для длинных путешествий

Хорошая аудиокнига — лучший спутник в путешествии

СНОБ
Экономные наши! Звезды, которым не стыдно дважды надевать одно и то же Экономные наши! Звезды, которым не стыдно дважды надевать одно и то же

Некоторые звезды без проблем носят одни и те же вещи по два, три, пять раз!

VOICE
«Подбрасывание лисиц и другие забытые и опасные виды спорта». Гид по маргинальным развлечениям прошлого «Подбрасывание лисиц и другие забытые и опасные виды спорта». Гид по маргинальным развлечениям прошлого

Вряд ли кто-то из вас пробовал конный бокс или рукопашный бой с медведем

N+1
Почему черные дыры по праву зовутся самыми опасными объектами во Вселенной Почему черные дыры по праву зовутся самыми опасными объектами во Вселенной

Черные дыры — нарушение законов физики, чудовищная гравитация и зверский аппетит

ТехИнсайдер
Вспоминаем короткую эру ар-деко в автомобилизме с самым дорогим Bugatti всех времён Вспоминаем короткую эру ар-деко в автомобилизме с самым дорогим Bugatti всех времён

Ар-деко от Bugatti: броские формы и много хрома

ТехИнсайдер
Открыть в приложении