Науковці зі SLAC зробили справжній прорив, створивши найпотужніший субмікронний електронний пучок в історії науки. Уявіть, що в руках учених тепер є інструмент, здатний буквально повторювати умови, що панують всередині зірок, прямо у лабораторії. Але навіщо їм це потрібно, і що відкриває перед нами ця нова технологія?
Коли лазер сильніший за мікрохвилі
Дослідники SLAC (національна лабораторія прискорювачів США) вперше створили субмікронний електронний пучок, пікова потужність якого у 5 разів перевищує попередні рекорди. Головною інновацією стала нова лазерна технологія, яка дозволяє стискати мільярди електронів у неймовірно малий простір, менше одного мікрометра.
Раніше фізики використовували мікрохвильове випромінювання для концентрації електронів, але цей спосіб мав суттєвий недолік – втрату якості променя через випромінювання частинок. Натомість лазерні технології допомагають уникнути цих втрат, адже дозволяють точніше контролювати енергію і форму електронних пучків.
Нові горизонти фізичних експериментів
Рекордний електронний пучок вже став незамінним інструментом у дослідженнях, де необхідна надзвичайна точність. Завдяки йому фізики зможуть вивчати процеси, що відбуваються всередині зірок, не залишаючи лабораторії. Наприклад, потужний пучок здатний створювати в лабораторних умовах плазмові волокна, схожі на ті, що утворюються у космосі під час формування зірок.
Крім астрофізики, винахід відкриває нові можливості і для матеріалознавства, і для квантової хімії. Вчені вже застосовують надпотужні електронні пучки для вдосконалення плазмової хвильової технології, що має важливе значення для прискорювачів наступного покоління.
Від лабораторії до практичних відкриттів
Дослідження ще не завершені, але вже зараз у SLAC працюють над скороченням тривалості імпульсу до ато-секундних масштабів. Це означає, що науковці матимуть надшвидку «камеру», здатну фіксувати фізичні процеси, що тривають менше трильйонної частки секунди.
За словами Клаудіо Емми, одного з провідних авторів дослідження, саме ці короткі імпульси допоможуть розширити межі сучасної науки, дозволяючи фіксувати явища, про які раніше могли лише здогадуватись.
Таким чином, завдяки новому відкриттю, фізики мають у руках надпотужний інструмент, який не тільки допоможе зрозуміти таємниці космосу, але й може привести до нових технологічних проривів тут, на Землі. Адже кожен рекорд, встановлений науковцями, зрештою стає сходинкою до нових відкриттів та інновацій.
Джерело: SciTechDaily
