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

Шимпанзе заразились зевотой от головы андроида Шимпанзе заразились зевотой от головы андроида

Шимпанзе способны заразиться зевотой от зевающей головы человекоподобного робота

N+1
Игра в кубики Игра в кубики

Как накачать нужные мышцы пресса

Лиза
Среди отходов древнего Пантикапея распознали окаменелость миоценового тюленя Среди отходов древнего Пантикапея распознали окаменелость миоценового тюленя

Палеозоолог описал ископаемую лопатку миоценового тюленя Cryptophoca maeotica

N+1
Как отрастить ресницы — советы экспертов и правила ухода Как отрастить ресницы — советы экспертов и правила ухода

Сделать ресницы длиннее помогут эти процедуры

РБК
Типы старения лица и кожи: какие бывают и как их определить Типы старения лица и кожи: какие бывают и как их определить

Какие типы старения лица и организма существуют?

РБК
Зачем TikTok база изображений сексуализированного насилия над несовершеннолетними Зачем TikTok база изображений сексуализированного насилия над несовершеннолетними

С какими материалами работают модераторы контента в TikTok?

Forbes
Что мешает нам любить себя? Что мешает нам любить себя?

Как научиться принимать себя и заботиться о себе?

Psychologies
Дачное настроение Дачное настроение

Боремся с сорняками, ищем применение для старой бочки и высаживаем клумбы

Лиза
Все как в космосе: ученые воспроизведут столкновение нейтронных звезд в ускорителе Все как в космосе: ученые воспроизведут столкновение нейтронных звезд в ускорителе

Эксперимент на установке BM@N для изучения столкновения нейтронных звезд

ТехИнсайдер
«За Горбачева»: как создавалась скандальная реклама пиццы Pizza Hut с Михаилом Горбачевым «За Горбачева»: как создавалась скандальная реклама пиццы Pizza Hut с Михаилом Горбачевым

Почему бывший советский лидер согласился стать лицом сети ресторанов пиццы

Правила жизни
Если голуби перестанут трясти головой, они ослепнут! 5 удивительных фактов про голубей, о которых вы не догадывались Если голуби перестанут трясти головой, они ослепнут! 5 удивительных фактов про голубей, о которых вы не догадывались

Оказывается, голуби не так просты, как кажется!

ТехИнсайдер
Хочется пожить для себя Хочется пожить для себя

Почему людей в зрелом возрасте так часто тянет на авантюры

Лиза
«Зимой дешевле снимать квартиру, чем закупать дрова»: как живут в современных коммунах «Зимой дешевле снимать квартиру, чем закупать дрова»: как живут в современных коммунах

Парижской коммуны давно нет, но другие коммуны все еще существуют

Вокруг света
Токсичные родители: стоит ли прекратить общение? Токсичные родители: стоит ли прекратить общение?

Поможет ли взрослым людям полный разрыв с родителями-агрессорами?

Psychologies
Искренняя книга о жизни и надежде Александра Гулько «Райгород» Искренняя книга о жизни и надежде Александра Гулько «Райгород»

История нескольких поколений семьи Лейба Гройсмана, гениального предпринимателя

СНОБ
Настоящие «убийцы Tesla». Как китайцы из BYD захватывают мир Настоящие «убийцы Tesla». Как китайцы из BYD захватывают мир

BYD: от батареек до крупнейшего на планете производителя электромобилей

РБК
Дружить с бывшими — признак психопатии? Дружить с бывшими — признак психопатии?

«Мы разошлись, но остались друзьями» — знакомое выражение?

Psychologies
С заботой друг о друге: кому сейчас нужна помощь и как ее можно оказать С заботой друг о друге: кому сейчас нужна помощь и как ее можно оказать

Делимся историями людей и организаций, которые сейчас находят способы помогать

Psychologies
«Черная птица»: зачем смотреть криминальную драму с Тэроном Эджертоном в главной роли «Черная птица»: зачем смотреть криминальную драму с Тэроном Эджертоном в главной роли

«Черная птица» — одна из лучших новинок в жанре криминальной драмы

Forbes
7 вопросов о здоровье, которые стоит задать матери 7 вопросов о здоровье, которые стоит задать матери

Предугадайте свои болезни, узнав, о чем стоит беспокоиться по материнской линии

Psychologies
Не только «Брат-2»: самые скрепные отечественные фильмы про русских за границей Не только «Брат-2»: самые скрепные отечественные фильмы про русских за границей

Как советские и российские режиссеры видели соотечественников за границей?

Maxim
Позитивный пиар при небольших инвестициях: почему бренды поддерживают женский спорт Позитивный пиар при небольших инвестициях: почему бренды поддерживают женский спорт

Женский спорт созрел для серьезной монетизации

Forbes
«Боли больше нет»: каким показан грядущий мир в триллере «Преступления будущего» «Боли больше нет»: каким показан грядущий мир в триллере «Преступления будущего»

«Преступления будущего» — триллер о безрадостном будущем человечества

Forbes
Защита от остеопороза Защита от остеопороза

Остеопороз – сложное и серьезное заболевание. Как его предотвратить?

Лиза
4 книги, которые изменят ваше отношение к себе 4 книги, которые изменят ваше отношение к себе

Подборка книг, которые помогут вам по-новому выстроить общение с собой

Psychologies
Ресторатор Борис Зарьков — о японской муке, машине и The World's 50 Best Ресторатор Борис Зарьков — о японской муке, машине и The World's 50 Best

Ресторатором Борисом Зарьковым — о насмотренности, любви к Японии и планах

РБК
Почему может сломаться шаровая опора и как водителю за ней следить Почему может сломаться шаровая опора и как водителю за ней следить

Шаровая опора в подвеске не самая крупная деталь. Но от нее так много зависит!

РБК
«Неизведанное тело». Удивительные истории о том, как работает наш организм «Неизведанное тело». Удивительные истории о том, как работает наш организм

Отрывок из книги Джонатана Райсмена «Неизведанное тело» — о травмах глаз

N+1
«Почему ты не отвечаешь?»: минусы онлайн-общения «Почему ты не отвечаешь?»: минусы онлайн-общения

Почему мы так придирчиво относимся к онлайн-общению?

Psychologies
Некоторые равнее: как борьба за права женщин столкнулась с внутренним расизмом Некоторые равнее: как борьба за права женщин столкнулась с внутренним расизмом

Почему цветные феминистки были слабо вовлечены в борьбу против дискриминации?

Forbes
Открыть в приложении