|  | 5 сентября 2015 | Новости науки и техники

Антиматерия займется "серфингом" на плазменных волнах, бегущих в ускорителях нового типа

Столкновение электронов


В настоящее время наилучшим и наиболее доступным способом изучения различных субатомных частиц является разгон этих частиц в огромных ускорителях до максимально возможной скорости и энергии, и столкновение этих высокоэнергетических частиц друг с другом или с неподвижной мишенью, изготовленной из определенного вещества. Но физики из Национальной лаборатории линейных ускорителей (SLAC National Accelerator Laboratory) Стэнфордского университета утверждают, что они нашли еще один способ проникновения в тайны материи и антиматерии, который более прост и дешев, нежели традиционные способы.

Ученые, работающие в рамках эксперимента Advanced Accelerator Experimental Tests (FACET), интересуются процессами, которые происходят при столкновении двух лучей высокоэнергетических электронов, в результате чего эти электроны обращаются в позитроны, их антиподы со стороны антиматерии. Для того, чтобы найти ответы на накопившиеся вопросы, ученым потребуются линейные ускорители, длиной 10 километров и более, в которых будут использованы все традиционные ускорительные технологии.

Однако, исследователи FACET разработали способ увеличения энергии луча частиц на более коротком расстоянии, что дает им возможность изучения электронов и позитронов на ускорителях меньших размеров. Такой способ работает, когда ученые запускают концентрированное облако электронов в среду ионизированного газа, в плазму. Но эта плазма не является неподвижной, в ней искусственно создаются высокочастотные волны, энергия которых передается ускоряемым электронам. По сути, эти электроны представляют собой "серфингистов", движущихся на гребне плазменной волны.

Плазменное ускорение


Такая технология ускорения работает превосходно по отношению к электронам, но ускорить позитроны таким образом намного труднее. Каждое второе облако позитронов теряет свою форму, замедляется и рассеивается вместо того, чтобы "оседлать" плазменную волну и двигаться быстрее. Однако, исследователи FACET нашли решение этой проблемы, они научились формировать облака позитронов определенной формы и запускать их в недра плазменного ускорителя по одному, с заданным временным интервалом.

Новый способ ускорения позитронов дал очень хорошие результаты. "Во время тестов наш ускоритель выдал около 1 миллиарда позитронов, разогнанных до энергии в 5 ГэВ (миллиардов электронвольт). При этом, длина области ускорения была равна только 1.3 метрам" - рассказывает Себастьен Кор (Sebastien Corde), один из ученых-физиков, - "Это означает, что намного более компактные коллайдеры следующего поколения смогут разгонять частицы до больших энергий, нежели это могут сделать огромные существующие ускорители".

В настоящее время установка FACET является единственным средством, способным ускорять позитроны новым способом. Обычные коллайдеры безумно дороги, таким образом маловероятно, что в скором времени кто-нибудь решится на строительство нового огромного ускорителя. Но плазменно-волновой метод ускорения можно использовать не только для создания новых ускорителей, при помощи его можно вдохнуть "вторую жизнь" в уже существующие ускорители, которые после установки небольшого дополнительного участка смогут выйти на немыслимый ранее уровень мощности.





Ключевые слова:
Ускоритель, Коллайдер, Частица, Электрон, Позитрон, Скорость, Энергия, Плазма, Волна, Расстояние, Антиматерия, Антивещество

Первоисточник

Другие новости по теме:
  • Ученые добились рекордного значения энергии частиц, разогнанных в компактно ...
  • Ученые научили частицы "кататься на волнах", бегущих внутри ускорителя пр ...
  • Ученые создали крошечный ускоритель-на-чипе
  • Ученые-физики создали мощный "настольный" ускоритель частиц
  • В лаборатории Беркли создан настольный ускоритель частиц.




  • 5 сентября 2015 12:40
    #1 Написал: FomaNeverujuwij

    Публикаций: 0
    Комментариев: 3857
    Ох, как пойдет что-то не так в этом ускорителе, так бахне знатно.


    --------------------
        
    5 сентября 2015 18:48
    #2 Написал: AZGARD

    Публикаций: 0
    Комментариев: 15
    Из карманных плазменных ускорителей скоро джедаи начнут делать свои мечи ))
        
    6 сентября 2015 05:05
    #3 Написал: Zerger

    Публикаций: 0
    Комментариев: 776
    эту тему уже подымали, не помню точно но в этих ускорителях есть косяк который не позволяет сравнивать их с БАКом


    --------------------
        

    Информация

    Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.