В Менло-Парке, штат Калифорния, в SLAC National Accelerator Laboratory физики зарегистрировали рекордный электронный пучок с наивысшим током и пиковой мощностью, подтверждённый публикацией в Physical Review Letters.
Пучок достиг тока в 100 килоампер, имел пульсовую длительность в одну квадриллионную секунду, а его окончательное сжатие составило 0,3 микрометра, что делает эксперимент уникальным достижением в области ускорения частиц.
Методика основывалась на принципе максимального упаковки заряда в минимальное временное окно, позволяющем электронным пучкам выполнять функции, ранее присущие высокомощным лазерным импульсам, применяемым для разделения атомов и моделирования экстремальных условий.
Электроны ускоряются с помощью мощных магнитов и радиоволн в вакууме, достигая скорости около 99% от скорости света, что позволяет сравнить их с гоночными автомобилями, динамично маневрирующими по овальному треку.
Изначально эксперимент проводился с электронной «строкой» протяжённостью 1 миллиметр, распределённой вдоль траектории, при этом передние электроны, движущиеся по менее пологому участку радиоволны, выходили из поворотов с меньшей энергией, создавая эффект "chirp" и энергодисперсию в пучке.
Корректирующее воздействие магнитного поля позволяло менее энергичным электронам замедляться, а более энергичным — догонять их, что приводило к последовательному сжатию пучка; применение дополнительного магнита, преобразующего энергию в свет, усилило этот эффект.
Многократное прохождение пучка по трассе способствовало накоплению коррекционных эффектов, результатом чего стал сверхкомпактный пучок с длиной импульса всего 0,3 микрометра и рекордной пиковой мощностью.
Полученное достижение открывает новые возможности для исследований – от химических процессов и создания уникальных форм плазмы до фундаментального изучения природы пустоты, служа базой для будущих экспериментов в экспериментальной физике и смежных науках.
Изображение носит иллюстративный характер
Пучок достиг тока в 100 килоампер, имел пульсовую длительность в одну квадриллионную секунду, а его окончательное сжатие составило 0,3 микрометра, что делает эксперимент уникальным достижением в области ускорения частиц.
Методика основывалась на принципе максимального упаковки заряда в минимальное временное окно, позволяющем электронным пучкам выполнять функции, ранее присущие высокомощным лазерным импульсам, применяемым для разделения атомов и моделирования экстремальных условий.
Электроны ускоряются с помощью мощных магнитов и радиоволн в вакууме, достигая скорости около 99% от скорости света, что позволяет сравнить их с гоночными автомобилями, динамично маневрирующими по овальному треку.
Изначально эксперимент проводился с электронной «строкой» протяжённостью 1 миллиметр, распределённой вдоль траектории, при этом передние электроны, движущиеся по менее пологому участку радиоволны, выходили из поворотов с меньшей энергией, создавая эффект "chirp" и энергодисперсию в пучке.
Корректирующее воздействие магнитного поля позволяло менее энергичным электронам замедляться, а более энергичным — догонять их, что приводило к последовательному сжатию пучка; применение дополнительного магнита, преобразующего энергию в свет, усилило этот эффект.
Многократное прохождение пучка по трассе способствовало накоплению коррекционных эффектов, результатом чего стал сверхкомпактный пучок с длиной импульса всего 0,3 микрометра и рекордной пиковой мощностью.
Полученное достижение открывает новые возможности для исследований – от химических процессов и создания уникальных форм плазмы до фундаментального изучения природы пустоты, служа базой для будущих экспериментов в экспериментальной физике и смежных науках.
