У ученых получилось увеличить энергию ускоряемого пучка и лазерный заряд

N+1Наука

Физики усовершенствовали метод лазерного ускорения электронов

Никита Козырев

Hibberd Morgan et al. / Nature Photonics, 2020

Физикам из Великобритании удалось добиться ускорения электронов с энергией 35 мегаэлектронвольт с помощью лазерных импульсов и волновода с диэлектрическим покрытием стенок. Ученые незначительно увеличили исходную энергию электронов, но за счет крайне короткого участка воздействия достигли темпа ускорения в два мегаэлектронвольта на метр. Метод, которым воспользовались исследователи, практически не воздействует на поперечную структуру пучка частиц, что очень ценится в ускорительной физике, а в будущем эта техника может быть использована в полноценных линейных ускорителях нового поколения. Статья опубликована в журнале Nature Photonics.

За более чем сто лет развития ускорителей ученые научились разгонять элементарные частицы до огромных энергий, но из-за фундаментальных ограничений на темпы ускорения каждое новое поколение этих сложнейших экспериментальных установок растет в цене и размерах. Для линейных ускорителей одним из главных таких ограничений является верхний предел на значения напряженности электрического поля: больше нескольких десятков мегавольт на метр достигнуть не получается из-за целого рядя технических проблем, в том числе пробоев.

Для преодоления такого ограничения необходимо развитие принципиально новых техник ускорения заряженных частиц, в рамках которых получается достигнуть более сильных полей, а значит и более быстрых темпов ускорения. Пожалуй, главными кандидатами на звание нового поколения ускорителей являются установки, в которых для ускорения частиц используются мощные лазерные импульсы. К примеру, в кильватерном ускорении мощные лазеры используются для создания колебаний в плазме, в которых уже ускоряются электроны. Именно этот метод сейчас является одним из рекордсменов по сочетанию темпов и величины ускорения: с его помощью физики научились стабильно ускорять электроны на 2 гигаэлектронвольта за 10 метров, а на меньших дистанциях темпы ускорения достигали и 100 гигаэлектронвольт на метр.

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

«Болезни Империи. Как пытки рабов и зверства во время войн изменили медицину» «Болезни Империи. Как пытки рабов и зверства во время войн изменили медицину»

Почему во время Крымской войны большинство солдат погибало в госпиталях

N+1
Сублимация запретила объектам типа Оумуамуа состоять из водородного льда Сублимация запретила объектам типа Оумуамуа состоять из водородного льда

Физики теоретически проанализировали разрушение объектов из водородного льда

N+1
«Алхимики» на БАК все-таки превратили свинец в золото, но получилось очень мало «Алхимики» на БАК все-таки превратили свинец в золото, но получилось очень мало

Мечта средневековых алхимиков сбылась: ученые трансмутировали свинец в золото

ТехИнсайдер
Горы Фоджа, пещера Шондонг и другие неисследованные уголки планеты Горы Фоджа, пещера Шондонг и другие неисследованные уголки планеты

Места, которые считаются наиболее удаленными от цивилизации

РБК
10 продуктов для здоровья волос в пожилом возрасте 10 продуктов для здоровья волос в пожилом возрасте

Как связаны здоровье волос и продукты, которые вы едите?

ТехИнсайдер
Родные не близкие Родные не близкие

Как быть, если родственники тебя совсем не понимают?

Лиза
С чем носить штаны в клетку — 20 ярких образов от мировых модниц С чем носить штаны в клетку — 20 ярких образов от мировых модниц

Безупречный способ оживить летний или осенний аутфит — надеть штаны в клетку

Cosmopolitan
Эффект Казимира позволил управлять мельчайшими объектами Эффект Казимира позволил управлять мельчайшими объектами

Физики использовали эффект Казимира для удержания и перемещения тонкой мембраны

N+1
Жизнь и судьба Жизнь и судьба

Интервью с актером Сергеем Гилёвым как сеанс психоанализа

OK!
Кольцо с серебром Кольцо с серебром

Не все знают об уникальном туристическом маршруте вокруг Петербурга

Лиза
20 самых богатых семей российского парламента — 2020 20 самых богатых семей российского парламента — 2020

Самые богатые семьи депутатов и сенаторов по итогам декларационной кампании 2020

Forbes
ALMA нашла неожиданно упорядоченную для ранней Вселенной галактику ALMA нашла неожиданно упорядоченную для ранней Вселенной галактику

Найдена новая молодая галактика

N+1
Как избавиться от черных точек на носу: 5 домашних способов Как избавиться от черных точек на носу: 5 домашних способов

Мы поможем найти решение, чтобы твое лицо выглядело чистым и сияющим

Cosmopolitan
Кайл Чайка: В поисках минимализма Кайл Чайка: В поисках минимализма

Глава из книги, посвященной поиску минимализма в архитектуре и жизни

СНОБ
Volkswagen Multivan T6.1. Песня про сосиску Volkswagen Multivan T6.1. Песня про сосиску

Микроавтобусы Volkswagen: не зря же их так любили хиппи

4x4 Club
Какую «новую нефть» нашли российские элиты Какую «новую нефть» нашли российские элиты

Правящий класс снова оформляет свою власть в виде государства в государстве

СНОБ
Нужен ли нам налог на пластик? Нужен ли нам налог на пластик?

Если ничего не предпринять, то миллиарды тонн мусора окажутся в окружающей среде

GQ
«Извини, что голосовым»: 7 правил digital-этикета «Извини, что голосовым»: 7 правил digital-этикета

О том, что такое цифровой этикет, и стоит ли его соблюдать

Psychologies
Счастливы врозь. Правила хорошего и красивого развода Счастливы врозь. Правила хорошего и красивого развода

Как развестись хорошо и красиво

Maxim
Без эффекта соломы и жирных прядей: 6 способов сохранить укладку в жару Без эффекта соломы и жирных прядей: 6 способов сохранить укладку в жару

Как справляться в жару с волосами — читай в нашем материале

Cosmopolitan
Как правильно бегать в жару? 5 советов от экспертов Как правильно бегать в жару? 5 советов от экспертов

Тренируясь под жарким солнцем, нужно не забывать о безопасности

Playboy
Почему винтажные костюмы снова в моде Почему винтажные костюмы снова в моде

И как свободные двойки Armani из 1990-х стали главным трендом 2020-го.

GQ
Почему они не приходят: возможные причины задержки месячных на 3 дня Почему они не приходят: возможные причины задержки месячных на 3 дня

Почему может возникать задержка месячных на 3 дня?

Cosmopolitan
Aurus, Lada, Mercedes и другие: на каких машинах Путин ездил за рулем Aurus, Lada, Mercedes и другие: на каких машинах Путин ездил за рулем

Вспоминаем все знаковые поездки Путина

РБК
9 актеров, получивших на съемках травмы, которые вошли в фильм 9 актеров, получивших на съемках травмы, которые вошли в фильм

Если на стене висит ружье, задача режиссера — сделать его заряженным

Maxim
Место на карте: долина реки Бикин Место на карте: долина реки Бикин

Долина реки Бикин — место, где сохранились леса доледникового периода

Культура.РФ
Бывает ли плацебо по-настоящему эффективным: сила внушения Бывает ли плацебо по-настоящему эффективным: сила внушения

Плацебо все еще может быть эффективным без всякого обмана

Популярная механика
Когда третий закон Ньютона перестает работать: новое исследование Когда третий закон Ньютона перестает работать: новое исследование

Система частиц, для которых формально не выполняется третий закон Ньютона

Популярная механика
Связь ожирения с риском развития рака объяснили большим размером органов Связь ожирения с риском развития рака объяснили большим размером органов

Больше клеток — выше вероятность мутации

N+1
Контанго вдвоем: почему России необходимо хеджировать риски от падения цен на нефть Контанго вдвоем: почему России необходимо хеджировать риски от падения цен на нефть

Защитой от волатильности рынка может стать хеджирование нефтегазовых доходов

Forbes
Открыть в приложении