Физика

Лазерно-плазменный ускоритель проработал больше суток

DESY/Science Communication Lab

Исследователи из центра Deutsches Elektronen-Synchrotron (DESY) поставили мировой рекорд: они разработали лазерно-плазменный ускоритель частиц, который способен непрерывно работать около 30 часов. О разработке авторы рассказали в журнале Physical Review X.

«Лазерные импульсы проходят через газ в виде узких пластин, отрывая электроны от молекул водорода, — объясняет ведущий автор работы Андреас Майер, сотрудник Центра лазеров на свободных электронах (CFEL), совместного предприятия DESY, Гамбургского университета и Общества Макса Планка. — Электроны после прохождения через них импульса ускоряются положительно заряженной плазменной волной перед ними — так же, как вейкбордист едет на волне за кормой лодки».

Это явление позволяет лазерно-плазменным ускорителям достигать ускорений, в тысячу раз превышающих те, что обеспечивают самые мощные на сегодня устройства. Плазменные ускорители позволят создавать более компактные и мощные системы для широкого спектра применений, от фундаментальных исследований до медицины. Однако прежде чем эти устройства можно будет использовать на практике, необходимо решить ряд технических проблем.

Теперь немецкие физики создали новый лазерно-плазменный ускоритель под названием LUX. Его испытания показали, что устройство способно работать на протяжении рекордного времени — 30 часов. За это время физики разгоняли более 100 000 пучков электронов, по одному в секунду. Благодаря этому большому набору данных свойства ускорителя, лазера и пучков электронов можно сопоставить и проанализировать гораздо точнее.

Например, по словам исследователей, можно проследить нежелательные колебания электронного пучка с точностью до определенных точек в лазерном луче. Это позволяет исследователям выявлять слабые места технологии и совершенствовать ее дальше. Физики воспринимают проект как основу для строительства подобных ускорителей в DESY и других центрах по всему миру.

Понравился материал? Добавьте Indicator.Ru в «Мои источники» Яндекс.Новостей и читайте нас чаще.