Dalelių greitintuvai yra labai įdomūs tiriant visatos dalyką, tačiau tie, kurie, mūsų manymu, yra milžiniški instrumentai – kai kuriais atvejais aplinkiniai miestai. Mokslininkai dabar sukūrė daug mažesnę pažangios lazerio versiją, kuri galėtų būti tokia pat naudinga kaip ir didesni jos kolegos.

Aptariamas dalelių greitintuvas yra a „Wakefield“ plazmos greitintuvas, kuris generuoja trumpus, intensyvius elektronų pliūpsnius, o jo naudojamas lazeris yra vadinamasis Nemokamas elektronų lazeris (FEL), kuris naudoja savo šviesą, kad neįtikėtinai tiksliai analizuotų atomus, molekules ir kondensuotą medžiagą.

Nors šis scenarijus buvo išbandytas anksčiau, gauta lazerio šviesa nebuvo pakankamai intensyvi, kad būtų naudinga mažesnėms svarstyklėms. Čia mokslininkai sugebėjo išlaikyti sąranką uždarytą keliose natūralaus dydžio kamerose, galutinį elektronų spindulį sustiprindami lazeriu, paskutiniame proceso etape padidindami jo intensyvumą 100 kartų.

„Mes pademonstravome naujo techninio kelio su lazeriniu elektronų greitintuvu su itin didelės talpos pagreičiu galimybes ir sumažinome įrenginio dydį nuo kilometro lygio iki 12 metrų“. Fizikas Lingas Yuxinas sako:, iš Kinijos mokslų akademijos (CAS).

Komandai kilo įvairių iššūkių mažinant technologiją, tuo pat metu išlaikant ją praktiška. Pavyzdžiui, jie turėjo sumažinti elektronų energijos svyravimus tik iki 0,5 proc., Todėl reikėjo atlikti keletą patobulinimų, kurie kontroliuoja elektronų pagreitį ir užtikrina sklandų judėjimą.

Elektronai išsiskiria per evakuotą vamzdelį ir per tris įmagnetintas bangos formas, kurios savo magnetiniais laukais trikdo elektronus ir skleidžia šviesą. Skleidžiama šviesa stumia elektronus atgal, stumdama juos į mažesnes grupes, kurios tada sukuria lazerio spindulį.

Elektrinio lauko padidinimas per kaminus, išlaikant stabilumą, yra viena iš priežasčių, kodėl sąranka yra tokia kompaktiška, kokia buvo. Tai reiškia, kad daugelį dalelių greitintuvų privalumų galima pritaikyti eksperimentams, atliekamiems vienoje patalpoje.

„FEL funkcijos, įskaitant itin didelės skiriamosios gebos laiką ir erdvę bei itin stiprų ryškumą, leidžia pasiekti itin didelės skiriamosios gebos daugialypį 3D vaizdą“, Fizikas Wangas Wentao sako:iš CAS.

Nauja sąranka yra ne tik mažesnė už standartinį dalelių greitintuvą ir FEL konfigūraciją, bet ir pigesnė – atveria visas galimas naujas programas, net jei įrenginys nėra beveik toks galingas kaip visos versijos.

Tiesą sakant, norint paruošti naują dalelių greitintuvą ir FEL praktiniams laboratoriniams eksperimentams, reikės daug laiko ir daug tyrimų, tačiau mokslininkai parodė, kas įmanoma, norint sumažinti visą sistemą.

Ir nors lieka tam tikrų klausimų dėl mažo greitintuvo ir lazerio suderinamumo su rezultatais, kuriuos jau gauname iš didesnių versijų, Kiti ekspertai Jie greitai pagyrė naujus tyrimus už tai, ką jie galėjo padaryti. Kelyje gali būti daug naujų ir įdomių atradimų.

„Potencialių technologijų taikymas greičiausiai labai išplės žmogaus supratimą apie gyvenimo paslaptį ir gyvų būtybių revoliuciją“, – sakė jis. Wentao sako.

Paieška buvo paskelbta m gamta.