میز شتاب دهنده ذرات می تواند پروب برای ابعاد دیگر

یک روش جدید می تواند با استفاده از شدید نور لیزر به سرعت الکترون به رکورد انرژی بسیار در فواصل کوتاه, محققان گزارش.

با رعایت الکترون که دارای شتاب بسیار بالا, انرژی, دانشمندان قادر به باز کردن سرنخ در مورد ذرات را تشکیل می دهند که جهان ما.

“الکترون شتاب دهنده ارائه یک شیشه به دنبال به جهان زیر اتمی ساکنان اساسی بلوک های ساختمان از جهان است.”

شتاب الکترون به بالا مانند انرژی در یک محیط آزمایشگاهی, اما, است, به چالش کشیدن: به طور معمول بیشتر از انرژی الکترون بزرگتر شتاب دهنده ذرات.

مثلا به کشف بوزون هیگز—اخیرا مشاهده شده “ذره خدا” مسئول دسته جمعی در جهان—دانشمندان در آزمایشگاه سرن در سوئیس با استفاده از یک شتاب دهنده ذرات نزدیک به 17 کیلومتر طولانی است.

اما چه می شود اگر یک راه برای مقیاس کردن شتاب دهنده های ذرات تولید بالا-انرژی الکترون ها در کسری از فاصله ؟

محققان برآورد شتاب دهنده خواهد بود 10,000 بار کوچکتر از یک پیشنهاد راه اندازی ضبط مشابه انرژی, کاهش شتاب دهنده از نزدیک به طول رود آیلند به طول یک جدول اتاق ناهار خوری. با چنین فن آوری می تواند به دانشمندان در انجام رومیز آزمایش برای بررسی بوزون هیگز یا کشف وجود ابعاد اضافی و ذرات جدید که می تواند منجر به آلبرت انیشتین رویای بزرگ نظریه واحد و یکپارچه از جهان است.

“بالاتر انرژی الکترون مورد نیاز برای مطالعه اساسی فیزیک ذرات می گوید:” منجر نویسنده جان Palastro یک دانشمند در دانشگاه روچستر آزمایشگاه لیزر انرژی (LLE). “الکترون شتاب دهنده ارائه یک شیشه به دنبال به جهان زیر اتمی ساکنان اساسی بلوک های ساختمان از جهان است.”

در حالی که تحقیقات در حال حاضر نظری محققان در حال کار به آن را به یک واقعیت از طریق برنامه ای برای ساخت بالاترین لیزر در جهان است. لیزر به نام EP-عقیق اجازه خواهد داد که محققان برای ایجاد بسیار قدرتمند مجسمه پالس نور و فن آوری های شرح داده شده در این مقاله است.

الکترون شتاب دهنده محققان طرح در این مقاله متکی بر یک روش انقلابی برای مجسمه سازی به شکل پالس لیزر به طوری که خود را به قله می تواند سریعتر از سرعت نور است.

“این فن آوری می تواند اجازه می دهد الکترون به شتاب فراتر از آنچه ممکن است با فن آوری های فعلی می گوید:” coauthor داستین Froula یک دانشمند ارشد در LLE.

به منظور حجاری پالس لیزر محققان توسعه یافته جدید نوری راه اندازی شبیه یک دایره آمفی تئاتر با طول موج-اندازه “مراحل” استفاده می شود برای ایجاد یک زمان تاخیر بین حلقه های متحد المرکز نور تحویل از لیزر.

یک لنز معمولی تمرکز هر حلقه ای از نور از لیزر به یک فاصله از لنز تشکیل یک نقطه از نور با شدت بالا. به جای استفاده از یک لنز معمولی اما محققان با استفاده از یک exotically شکل لنز که اجازه می دهد آنها را به تمرکز هر حلقه ای از نور به فاصله های متفاوت از لنز ایجاد یک خط از شدت بالا به جای یک نقطه واحد.

زمانی که این مجسمه نور پالس وارد پلاسما—یک سوپ داغ آزادانه حرکت الکترون ها و یون ها—ایجاد یک خواب شبیه به پی پشت یک قایق موتوری. پی کاربران در سرعت نور. بسیار شبیه به یک آب اسکی باز در یک قایق ویک الکترون پس از آن سرعت بخشیدن به آنها به عنوان سوار پی مجسمه نور لیزر پالس.

از جمله “لیزر ویکفیلد شتاب دهنده” (LWFA) ابتدا استدلال نزدیک به 40 سال پیش و پیشرفته شد با اختراع chirped-پالس تقویت (CPA) یک تکنیک توسعه یافته در LLE سال 2018 جایزه نوبل دریافت کنندگان دونا Strickland و جرارد Mourou.

نسخه های قبلی از LWFA, اما, استفاده, سنتی, بدون ساختار نور پالس که تبلیغ آهسته تر از سرعت نور که به معنای الکترون خواهد پیشی جستن پی محدود کردن خود شتاب. جدید مجسمه نور پالس فعال کردن سریع تر از نور سرعت بنابراین الکترون ها می توانید پی به طور نامحدود و به طور مداوم شتاب.

“این کار بسیار نوآورانه و خواهد بود یک تعویض بازی برای لیزر-شتاب دهنده” می گوید: Michael Campbell, مدیر LLE.

وزارت انرژی آمریکا (DOE) از همجوشی انرژی علوم و جدید وزارت امور خارجه, انرژی, تحقیق و توسعه, سازمان حمایت از کار. LLE می شود حمایت از ملی امنیت هسته ای دولت به عنوان بخشی از ذخایر خود نظارت برنامه.

منبع: دانشگاه روچستر

tinyurlis.gdv.gdv.htclck.ruulvis.netshrtco.de

Leave a reply

You may use these HTML tags and attributes: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong>