Физики из Национальной ускорительной лаборатории Стэнфордского центра линейного ускорителя и Стэнфордского университета (США) под руководством Джоэля Ингленда (Joel England) создали новый тип лазерных ускорителей частиц, способных придать электронам энергию, которая в десять раз превышает показатели обычных мини-ускорителей такого рода.

Ключевой компонент разработки — наноструктурированная микросхема из кварцевого стекла, по размеру не превышающая рисового зёрнышка. Важно, что устройство создано из лазеров, которые можно найти в продаже, а не уникальных лабораторных экземпляров. Ну а для его сборки использовались «массовые недорогие методы».

Подложка с множеством лазерных микроускорителей. Внизу — отдельный готовый элемент. (Иллюстрация R. L. Byer et al.)

Во время испытаний полученных микроускорителей измерялось количество энергии, которое они придавали электронам на единицу длины ускорителя. В итоге получилась цифра, эквивалентная 300 миллионам электронвольт на метр. Это примерно в десять раз больше, чем показатели нынешнего Стэнфордского линейного ускорителя, имеющего длину 3,2 км. «Наша цель — добиться с помощью такой же структуры придания частице миллиарда электронвольт на метр длины установки, и уже после первого эксперимента мы прошли треть этого пути», — подчёркивает ведущий исследователь Роберт Байер (Robert Byer) из Стэнфордского университета.

Сегодня для разгона электронов в ускорителях применяются микроволны. Учёные по всему миру пытаются разработать более экономичный путь, который позволил бы создавать мощные ускорители без строительства циклопических сооружений, подобных Большому адронному коллайдеру. И хотя все они действуют на лазерах с максимально коротким импульсом, до сих пор добиться существенных прорывов не удавалось.

Читать далее

Реклама на Компьютерре