Лазерний прискорювач завдовжки кілька міліметрів. Новина Безкоштовної технічної бібліотеки

НОВИНИ НАУКИ ТА ТЕХНІКИ, НОВИНКИ ЕЛЕКТРОНІКИ
Безкоштовна технічна бібліотека / Стрічка новин

Лазерний прискорювач завдовжки кілька міліметрів

12.10.2013

Група дослідників з кількох наукових центрів США розробила та створила в лабораторії прототип лазерного прискорювача з рекордною ефективністю. Пристрій розміром всього кілька міліметрів продемонстрував здатність повідомляти часткам енергію до 250 мегаелектронвольт на метр, що в принципі недосяжно на традиційних прискорювачах.

Для прискорення електронів фізики використовували електромагнітне поле лазерного променя перпендикулярного вектору прискорення. У звичайних умовах частка, що потрапила в електромагнітні хвилі, буде спочатку розганятися в один бік, а потім загальмується і почне рух у зворотному напрямку. Щоб цього уникнути, фізики створили прозорий канал змінного перерізу - через взаємодію електромагнітного поля з речовиною амплітуда хвиль у ньому змінювалася залежно від ширини каналу та у вузьких ділянках поле виявлялося сильнішим, ніж у широких.

Підібравши довжину широких і вузьких ділянок, а також початкову швидкість електронів, вчені досягли того, що електрон пролітав через вузькі ділянки каналу рівно тоді, коли світлові хвилі розганяли там частинки в потрібному напрямку. До того моменту, коли хвиля доходила до протилежної фази і починала гальмувати частинки, електрон встигав дістатися широкого фрагмента з меншою амплітудою поля і тому гальмувався менше, ніж прискорювався.

У звичайних прискорювачах для розгону заряджених частинок зазвичай використовуються електромагнітні хвилі мікрохвильового діапазону і вони принципово не можуть забезпечити набір енергії більше кількох десятків мегаелектронвольт на метр. Лазерна технологія забезпечує значно більшу ефективність, що, на думку фізиків зі Стенфордських національних прискорювальних лабораторій може призвести до революції у науці, а й техніці. Один із розробників, Джоель Інгленд, уподібнює перехід від звичайних прискорювачів до лазерного переходу від радіоламп до транзисторів. За його словами, таке порівняння є правомірним зокрема тому, що для виготовлення прискорюючих каналів у прозорому чіпі дослідники використовували ті ж технології, які застосовуються при виробництві мікросхем.

Компактні прискорювачі з енергією електронів в десятки або сотні мегаелектронвольт можуть використовуватися для генерації рентгенівського випромінювання з великою енергією і високофокусованого когерентного пучка. Таке випромінювання зараз активно використовується в матеріалознавстві, біології (для визначення кристалічної структури білків, а також для просвічування скам'янілих копалин), проте рентгенівські лазери для цих завдань нерідко займають цілі підземні комплекси з довжиною тунелів кілька кілометрів і вартістю сотні мільйонів доларів. Пучки з меншою потужністю та меншою енергією частинок застосовуються в медицині для опромінення злоякісних новоутворень.

<< Назад: Твердотільні накопичувачі Mach Xtreme Express 12.10.2013

>> Вперед: 3.0 USB-накопичувач Mushkin Ventura Ultra 11.10.2013

Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:

Новий спосіб управління та маніпулювання оптичними сигналами 05.05.2024

Сучасний світ науки та технологій стрімко розвивається, і з кожним днем з'являються нові методи та технології, які відкривають перед нами нові перспективи у різних галузях. Однією з таких інновацій є розробка німецькими вченими нового способу керування оптичними сигналами, що може призвести до значного прогресу фотоніки. Нещодавні дослідження дозволили німецьким ученим створити регульовану хвильову пластину всередині хвилеводу із плавленого кремнезему. Цей метод, заснований на використанні рідкокристалічного шару, дозволяє ефективно змінювати поляризацію світла через хвилевід. Цей технологічний прорив відкриває нові перспективи розробки компактних і ефективних фотонних пристроїв, здатних обробляти великі обсяги даних. Електрооптичний контроль поляризації, що надається новим методом, може стати основою створення нового класу інтегрованих фотонних пристроїв. Це відкриває широкі можливості для застосування. ...>>

Приміальна клавіатура Seneca 05.05.2024

Клавіатури – невід'ємна частина нашої повсякденної роботи за комп'ютером. Однак однією з головних проблем, з якою стикаються користувачі, є шум, особливо у випадку преміальних моделей. Але з появою нової клавіатури Seneca від Norbauer & Co може змінитися. Seneca – це не просто клавіатура, це результат п'ятирічної роботи розробників над створенням ідеального пристрою. Кожен аспект цієї клавіатури, починаючи від акустичних властивостей до механічних характеристик, був ретельно продуманий і збалансований. Однією з ключових особливостей Seneca є безшумні стабілізатори, які вирішують проблему шуму, характерну для багатьох клавіатур. Крім того, клавіатура підтримує різні варіанти ширини клавіш, що робить її зручною для будь-якого користувача. І хоча Seneca поки не доступна для покупки, її реліз запланований на кінець літа. Seneca від Norbauer & Co є втіленням нових стандартів у клавіатурному дизайні. Її ...>>

Запрацювала найвища у світі астрономічна обсерваторія 04.05.2024

Дослідження космосу та її таємниць - це завдання, яка привертає увагу астрономів з усього світу. У свіжому повітрі високих гір, далеко від міських світлових забруднень, зірки та планети розкривають свої секрети з більшою ясністю. Відкривається нова сторінка в історії астрономії із відкриттям найвищої у світі астрономічної обсерваторії – Атакамської обсерваторії Токійського університету. Атакамська обсерваторія, розташована на висоті 5640 метрів над рівнем моря, відкриває нові можливості для астрономів у вивченні космосу. Це місце стало найвищим для розміщення наземного телескопа, надаючи дослідникам унікальний інструмент вивчення інфрачервоних хвиль у Всесвіті. Хоча висотне розташування забезпечує більш чисте небо та менший вплив атмосфери на спостереження, будівництво обсерваторії на високій горі є величезними труднощами та викликами. Однак, незважаючи на складнощі, нова обсерваторія відкриває перед астрономами широкі перспективи для дослідження. ...>>

Управління об'єктами за допомогою повітряних потоків 04.05.2024

Розвиток робототехніки продовжує відкривати перед нами нові перспективи у сфері автоматизації та управління різними об'єктами. Нещодавно фінські вчені представили інноваційний підхід до управління роботами-гуманоїдами із використанням повітряних потоків. Цей метод обіцяє революціонізувати способи маніпулювання предметами та відкрити нові горизонти у сфері робототехніки. Ідея управління об'єктами за допомогою повітряних потоків не є новою, проте донедавна реалізація подібних концепцій залишалася складним завданням. Фінські дослідники розробили інноваційний метод, який дозволяє роботам маніпулювати предметами, використовуючи спеціальні повітряні струмені як "повітряні пальці". Алгоритм управління повітряними потоками, розроблений командою фахівців, ґрунтується на ретельному вивченні руху об'єктів у потоці повітря. Система керування струменем повітря, що здійснюється за допомогою спеціальних моторів, дозволяє спрямовувати об'єкти, не вдаючись до фізичного. ...>>

Породисті собаки хворіють не частіше, ніж безпородні 03.05.2024

Турбота про здоров'я наших вихованців – це важливий аспект життя кожного власника собаки. Однак існує поширене припущення про те, що породисті собаки більш схильні до захворювань у порівнянні зі змішаними. Нові дослідження, проведені вченими з Техаської школи ветеринарної медицини та біомедичних наук, дають новий погляд на це питання. Дослідження, проведене в рамках Dog Aging Project (DAP), що охопило понад 27 000 собак-компаньйонів, виявило, що чистокровні та змішані собаки в цілому однаково часто стикаються з різними захворюваннями. Незважаючи на те, що деякі породи можуть бути більш схильні до певних захворювань, загальна частота діагнозів у обох груп практично не відрізняється. Головний ветеринарний лікар Dog Aging Project, доктор Кейт Криві, зазначає, що існує кілька добре відомих захворювань, що частіше зустрічаються у певних порід собак, що підтримує думку про те, що чистокровні собаки більш схильні до хвороб. ...>>

Випадкова новина з Архіву

Фосфорних добрив вистачить лише на 10 років 18.09.2019

Оскільки всі рослини потребують фосфорних добрив, їх запас необхідний. У свою чергу їх брак створить напружену ситуацію в усьому світі і стане серйозною проблемою для країн-імпортерів. Наприклад, Європа, Індія та Австралія повністю залежать від імпорту фосфатів.

За останніми оцінками попиту, що росте, і скорочення пропозиції вчені передбачають, що момент повного виснаження ресурсу настане раніше, ніж через десять років.

Мартін Блеквелл, експерт із сільського господарства з аналітичного агентства Rothamsted Research заявив, що якщо нинішній рівень використання фосфорних добрив найближчим часом не скоротиться, США, Китай та Індія вичерпають свої запаси до наступного покоління.

Для підвищення врожайності фермери додають велику кількість фосфатних добрив. Однак поглинаюча здатність рослин дуже низька. Отже, більшість добрив залишається як залишку у водоймах.

Можливими рішеннями проблеми можуть бути утилізація фосфатів зі стічних вод чи створення нових агрокультур, які можуть використовувати цей ґрунтовий мінерал більш ефективно.

Дивіться повний Архів новин науки та техніки, новинок електроніки

All languages of this page

Головна сторінка | Бібліотека | Статті | Карта сайту | Відгуки про сайт