Фізики запропонували ідею плазмово-лазерного прискорювача

Учені з Національної лабораторії Лоуренса в Берклі дійшли висновку, що використання лазерів може зменшити довжини прискорювачів частинок у тисячі разів, передає Lenta.ru.

 

Фізики розглянули ідею плазмово-лазерного прискорювача, в якому частки отримують додаткове прискорення за рахунок фотонів лазерного пучка. Ці частинки (електрони) створюють електричні поля, до тисячі разів сильніші, ніж у звичайних прискорювачах.

 

Установка, зібрана вченими, дозволяє на відстані менше трьох сантиметрів розігнати електрон до енергії в один гігаелектронвольт. Для порівняння прискорювач SLAC в США має довжину близько трьох кілометрів і розганяє електрон до 50 гігаелектронвольт.

 

ЧИТАЙТЕ ТАКОЖ: Фізики придумали квантовий перемикач, керований фотонами

 

Основна складність, з якою стикаються вчені, що намагаються використовувати плазмово-лазерний прискорювач, полягає в тому, що лазер не може випромінювати безперервно: для повторного лазерного імпульсу необхідна перезарядка, яка займає деякий час. Для сучасної фізики елементарних частинок необхідний лазер, який створював би десятки тисяч імпульсів за секунду. Наприклад, сьогодні потужному лазеру з BELLA потрібна одна секунда для перезарядки.

 

Для вирішення цього завдання фізики запропонували використовувати систему з кількох менш потужних лазерів, здатну виробляти до тисячі імпульсів за секунду. Однак тут виникло ускладнення з точним налаштуванням і синхронізацією роботи всього масиву лазерів. Також вчені розглядають можливість прискорення частинки поступовою дією лазерного випромінювання.

 

Довжина основного кільця Великого адронного коллайдера становить 26 тис 659 метрів. Дослідження вчених у разі успіху дозволить розміщувати такі об'єкти, як ВАК, на територіях, порівнянних за розмірами з футбольним полем, що істотно скоротить витрати на фінансування.

 

Робота фахівців опублікована в журналі Physics of Plasmas, коротко з нею можна ознайомитися на сайті Phys.org.