Ученые из SLAC совершили настоящий прорыв, создав самый мощный субмикронный электронный пучок в истории науки. Представьте, что в руках ученых теперь есть инструмент, способный буквально повторять условия, царящие внутри звезд, прямо в лаборатории. Но зачем им это нужно, и что открывает перед нами эта новая технология?
Когда лазер сильнее микроволн
Исследователи SLAC (национальная лаборатория ускорителей США) впервые создали субмикронный электронный пучок, пиковая мощность которого в 5 раз превышает предыдущие рекорды. Главной инновацией стала новая лазерная технология, которая позволяет сжимать миллиарды электронов в невероятно малое пространство, менее одного микрометра.
Ранее физики использовали микроволновое излучение для концентрации электронов, но этот способ имел существенный недостаток – потерю качества луча из-за излучения частиц. Зато лазерные технологии помогают избежать этих потерь, ведь позволяют точнее контролировать энергию и форму электронных пучков.
Новые горизонты физических экспериментов
Рекордный электронный пучок уже стал незаменимым инструментом в исследованиях, где необходима чрезвычайная точность. Благодаря ему физики смогут изучать процессы, происходящие внутри звезд, не покидая лаборатории. Например, мощный пучок способен создавать в лабораторных условиях плазменные волокна, похожие на те, что образуются в космосе во время формирования звезд.
Кроме астрофизики, изобретение открывает новые возможности и для материаловедения, и для квантовой химии. Ученые уже применяют сверхмощные электронные пучки для совершенствования плазменной волновой технологии, что имеет важное значение для ускорителей следующего поколения.
От лаборатории до практических открытий
Исследования еще не завершены, но уже сейчас в SLAC работают над сокращением продолжительности импульса до ато-секундных масштабов. Это означает, что ученые будут иметь сверхбыструю "камеру", способную фиксировать физические процессы, длящиеся менее триллионной доли секунды.
По словам Клаудио Эммы, одного из ведущих авторов исследования, именно эти короткие импульсы помогут расширить границы современной науки, позволяя фиксировать явления, о которых раньше могли только догадываться.
Таким образом, благодаря новому открытию, физики имеют в руках сверхмощный инструмент, который не только поможет понять тайны космоса, но и может привести к новым технологическим прорывам здесь, на Земле. Ведь каждый рекорд, установленный учеными, в конце концов становится ступенькой к новым открытиям и инновациям.
Источник: SciTechDaily
