Ускорители частиц являются частью самого большого оборудования лаборатории вокруг с размерами километров. Теперь группа исследователей проверила настольный акселератор, использующий сильный лазерный пульс для создания плазменных волн, на которых электроны могут заняться серфингом к более высоким скоростям.
Устройство, сообщил в Physical Review Letters 3 августа, только прототип, но это могло в конечном счете привести к намного более компактным акселераторам.Основной принцип называют уэйкфилдским результатом: Когда лазерный луч ионизирует газ, он создает след как этот судна, как он проходит.
Для использования этой волны руководитель группы Франсуа Амиранофф из Ecole Politechnique в Палезо, Франция, ввел электроны в энергии 3 миллионов электрон-вольт в плазму вместе с лазерным пульсом. Если электрон вскочит на правильной части волны, то это будет «исследовать» волну и ускоряться.Для измерения ускорения исследователи отклонили электроны с сильным магнитом.
Самые быстрые, или самые энергичные, электроны получили 50% в энергии. Это – все еще миллион раз меньше ускорения, чем в стандартных ускорителях частиц. Причина состоит в том, что плазма рассеивает лазер только после нескольких миллиметров – слишком короткая поездка для электронов для получения большого количества скорости. «Если мы хотим увеличить энергию, мы должны будем… найти способы вести лазерные лучи в плазме так, чтобы они остались сосредоточенными», говорит Амиранофф.Если они преуспевают, настольные акселераторы могут послать электроны, врезающиеся в цели генерировать богатые энергией рентгеновские лучи для медицины и исследования, говорит Амиранофф.
Дональд Амстэдтер, физик в Мичиганском университете, Анн-Арбор, говорит, что эксперимент является «важным испытанием доказательства принципа одного из самых многообещающих понятий». Однако он подозревает, что устройство низкой энергии не заменит неповоротливые акселераторы в ближайшее время.