"Русский переплет" зарегистрирован как СМИ.
Свидетельство о регистрации в Министерстве печати РФ: Эл. #77-4362 от
5 февраля 2001 года. При полном или частичном использовании
материалов ссылка на www.pereplet.ru обязательна.
|
07.01.2020 21:38 |
Физики разогнали электроны на чипе Американские физики создали ускоритель элементарных частиц, который уместился на кремниевом чипе размером несколько несколько десятков микрон. Устройство, основанное на технологии лазерного диэлектрического ускорения, в перспективе может стать основой для компактных и мощных ускорителей, которые найдут применение в медицине, материаловедении, биотехнологии и многих других областях. Результаты исследования опубликованы в журнале Science.
В «обычных» ускорителях, таких как Большой адронный коллайдер, элементарные частицы разгоняют с помощью электрического поля. Но для того, чтобы получить частицы высоких энергий, ускорители должны быть очень длинными, поскольку градиент больше нескольких десятков мегаэлектронвольт на метр обеспечить не удается — в камере возникнет пробой. Можно обойти эту проблему, если построить кольцевой ускоритель, но тогда потребуются мощные магниты, чтобы «поворачивать» частицы. Кроме того, значительная часть «закачанной» в частицы энергии при этом будет высвечиваться за счет синхротронного излучения. Чтобы минимизировать потери, и кольцевые ускорители приходится строить огромных размеров.
Чтобы обойти эту проблему, физики разрабатывают новые методы ускорения частиц. К ним относятся, в частности, диэлектрическое лазерное ускорение и лазерно-плазменное ускорение, а также ускорение на базе терагерцовых импульсов. Для плазменных методов ускорения не существует ограничения на величину ускоряющих полей, и темп ускорения для них может достигать 100 гигаэлектронвольт на метр, однако этот способ не лишен недостатков, один из самых важных — сложность создания стабильного и эффективного лазерно-плазменного ускорения на дистанции, превышающей несколько миллиметров.
Группа под руководством Елены Вучкович (Jelena Vučković) из ускорительной лаборатории Стэнфордского университета решили использовать диэлектрическое лазерное ускорения. В этом случае частицы ускоряются за счет электрического поля, которое возникает над специальной прозрачной бороздчатой структурой, подсвеченной снизу поляризованным лазерным лучом.
Вучкович и его коллеги смогли собрать интегрированный ускоритель на кремниевом чипе, где электроны разгонялись за счет подсветки инфракрасным лазером, для которого кремний прозрачен. Ускоритель на чипе смог добавить электронам лишь 0,915 килоэлектронвольта энергии, но на дистанции лишь в 30 микронов. В пересчете на метр это дает градиент в 30,5 мегаэлектронвольт на метр. В перспективе ученые рассчитывают «упаковать» тысячу таких ускорителей в одно устройство размером в несколько сантиметров и получить на выходе пучок частиц с энергией 1 мегаэлектронвольт.
Авторы исследования уже сейчас начинают думать о возможных применениях будущего ускорителя, в частности, о применении его для радиотерапии рака.
Ранее физики разогнали частицы с помощью терагерцового излучения, поставили рекорд для лазерно-плазменного ускорения.
По информации https://nplus1.ru/news/2020/01/04/DLA
|
07.01.2020 19:08 |
Открыта потенциально обитаемая планета размером с Землю
Она всегда обращена одной стороной к своей звезде и может обладать плотной атмосферой и обширными океанами. Анализируя данные космического телескопа NASA «Transiting . . . |
07.01.2020 17:45 |
Бывшая полярная звезда внезапно оказалась затменной
Хотя уже было известно, что это двойная система, взаимные затмения стали полной неожиданностью. Опираясь на данные космического телескопа NASA «Transiting Exoplanet Survey . . . |
07.01.2020 17:40 |
Локализован источник повторяющихся радиосигналов из космоса. Вопросов стало еще больше
Среда, из которой пришел сигнал, сильно отличается от тех, что содержат все ранее локализованные источники быстрых радиовсплесков. Используя телескопы . . . |
07.01.2020 16:50 |
На Марсе обнаружен скрытый континент
Его открытие вновь поднимает дебаты о возможной активной тектонике на Красной планете в течение первых 500 миллионов лет ее истории. Данные, полученные из . . . |
07.01.2020 15:14 |
Астрономы рассмотрели окружение двух сверхмассивных черных дыр, стоящих на пути к слиянию
Используя массив радиотелескопов ALMA, астрономы получили самое детальное на сегодня изображение окружения двух растущих сверхмассивных черных дыр, расположенных . . . |
07.01.2020 15:06 |
«Hubble» сфотографировал гигантскую спиральную галактику
Используя космический телескоп «Hubble», астрономы получили снимок крупнейшей спиральной галактики в локальной Вселенной, которая в 2,5 раза превосходит по размеру . . . |
07.01.2020 10:38 |
Обнаружено 13 блуждающих черных дыр
Астрономы стали на шаг ближе к пониманию механизмов, которые сформировали массивные черные дыры в ранней Вселенной, открыв 13 этих загадочных объектов в . . . |
07.01.2020 10:29 |
На Венере впервые обнаружены действующие вулканы
Исследование, проведенное Ассоциацией университетов в области космических исследований (USRA) и опубликованное в журнале Science Advances, показало, что потокам лавы на . . . |
07.01.2020 10:25 |
Солнце максимально сблизилось с Землей
Солнце максимально приблизилось к Земле в воскресенье, 5 января. Об этом сообщила ТАСС сотрудница Московского планетария Людмила Кошман. По ее словам, расстояние . . . |
03.01.2020 19:13 |
Через 30 лет Европа останется без ледников
Все ледники в Европе растают к середине этого века. С таким прогнозом выступила группа ученых из Национального совета по исследованиям Италии. Согласно их докладу . . . |
03.01.2020 19:06 |
Магнитный Северный полюс продолжает дрейфовать с беспрецедентной скоростью и пересекает нулевой меридиан
Магнитное поле Земли защищает нас от солнечного ветра, отклоняя заряженные частицы. И согласно новым данным, магнитный Северный полюс Земли, который в последние . . . |
03.01.2020 19:01 |
Загадочный горячий сгусток воды у берегов Новой Зеландии сбивает с толку ученых
Огромный участок теплой воды у берегов Новой Зеландии в настоящее время озадачивает ученых. Эта странная область воды в Тихом океане у берегов Новой Зеландии на . . . |
03.01.2020 18:44 |
Найдем ли мы когда-нибудь во Вселенной темную материю?
Космология достигла впечатляющих успехов. Исследования, проведенные учеными за прошедшие десятилетия, позволили человечеству реконструировать в мельчайших . . . |
03.01.2020 16:01 |
Обнаружено одно из древнейших скоплений галактик во Вселенной
Результаты предоставляют ключевые данные о том, где и когда появились первые звезды и галактики. Используя космический телескоп «Hubble», астрономы исследовали 37 . . . |
03.01.2020 15:44 |
Компания SpaceX предпринимает меры по снижению яркости спутников Starlink в небе
Яркие ряды этих «светлячков» в небе многие обыватели принимают за НЛО. Эти сверкающие «бусы» в ночном небе были замечены с территории Техаса, Калифорнии и . . . |
03.01.2020 15:09 |
Ученые приблизились к разгадке тайны «увеличения размеров» нуклонов в ядре атома
Две конкурирующие друг с другом группы физиков утверждают, что приблизились к разгадке таинственного ядерного эффекта, называемого EMC-эффектом и состоящего в . . . |
03.01.2020 14:44 |
Кольцо водорода вокруг далекой галактики вызывает недоумение у астрономов
Команда астрономов из Национального центра радиоастрофизики (NCRA), Индия, открыла таинственное кольцо газообразного водорода вокруг далекой галактики, используя . . . |
02.01.2020 19:04 |
Новое исследование оценивает глобальный эффект потери ледяного покрова рек при потеплении климата
Новое исследование показало, что продолжительность существования ежегодного ледяного покрова рек будет уменьшаться примерно на шесть дней при повышении . . . |
02.01.2020 16:22 |
5 января Земля окажется на минимальном расстоянии от Солнца
Как известно, Земля движется вокруг Солнца по эллиптической траектории. И хотя отклонение от круговой орбиты с так называемым эксцентриситетом 0,0167 незначительно, . . . |