Фемтосекунды и петаватты: что скрывает самый мощный электронный пучок в истории

Долгое время ученые бились над созданием мощных и, одновременно, стабильных электронных пучков. Это оказалось под силу команде физиков из США. Они создали электронный пучок с рекордно высоким током и пиковой мощностью. Это достижение позволит ученым продвинуться в понимании элементарных частиц и совершить открытия в различных отраслях знаний, включая квантовую механику, астрофизику и материаловедение.

Идея генерации более мощных электронных лучей довольно проста: надо лишь уместить как можно больше заряда в максимально короткий промежуток времени. Традиционные методы используют для сжатия и фокусировки пучка микроволновые поля. В результате этого процесса электроны, в зависимости от положения, получают разное количество энергии. Когда электроны движутся по изогнутой траектории, те, что сзади, догоняют тех, что спереди, в результате чего возникает сфокусированный пучок.

Подход кажется довольно простым, но у него есть существенная проблема: электроны теряют энергию, поскольку при ускорении излучают энергию. Из-за этого снижается качество пучка, а исследователи вынуждены выбирать между мощностью или точностью. Метод специалистов из Национальной ускорительной лаборатории позволяет усидеть на обоих стульях. Физики разработали новую технологию, в которой вместо микроволновых полей используется формирование лазерного пучка. Этот подход изначально был разработан для рентгеновских лазеров на свободных электронах и обеспечивает гораздо большую точность модуляции энергии электронов.

Команда применила точную лазерную модуляцию к миллиардам электронов в пределах ближайших десяти метров километрового ускорителя, сообщает Phys. После этого они аккуратно сжали тщательно сформированный пучок магнитами.

За месяцы испытаний и совершенствования техники команде удалось сжать импульсы всего до 0,3 микрометра и уместили заряд силой 100 килоампер тока всего в несколько фемтосекунд (одна квадриллионная секунды). Пиковая мощность достигла уровня ПВт.

Эта инновационная технология может превратиться в новый эффективный инструмент научных исследований в области химии или астрофизики, полагают ученые.

Истории и карточки

1
Вывод КАБСов на Форуме!
форум
Обновление Форума!
Активность EL-комитета НОПСМ-1.mp4_snapshot_00.19.255
Активность EL-комитета НОПСМ
RC3d кейсы-1.mp4_snapshot_00.09.816
Вот как надо делать кабель красивым!

Рекомендуем прочесть

Ученые НГТУ НЭТИ разработали генератор комбинированной волны напряжением до 25 000 В
Коллектив электротехнической лаборатории Новосибирского государственного технического университета НЭТИ...
ИБП производства ЧЗЭО обеспечат надёжность газо- и теплоснабжения Московской области
ООО «Челябинский завод электрооборудования» (ЧЗЭО) завершил поставку и ввод в эксплуатацию промышленных...
Компания «Электрорешения» (бренд EKF) — лидер в соцсетях среди электротехнических компаний по итогам 2025 года
По итогам 2025 года компания «Электрорешения», представитель бренда EKF в России, заняла лидирующие позиции...

Журнал

Читайте и скачивайте архив журнала ElektroPortal, где мы рассказываем о главных новостях и событиях рынка и интересно пишем об электротоварах

Радио Kabel.FM

Слушайте первое кабельное радио Kabel.FM на ЭлектроПортал.Ру

album-art

Прямая трансляция Kabel.FM
00:00

Не работает эфир? Переходи на резервный!