您的位置:4166.com > 仪器仪表 > 激光等离子加速器再破纪录4166.com

激光等离子加速器再破纪录4166.com

2019-11-03 10:35

4166.com 1

4166.com 2

10月21日消息,最近,美国伯克利实验室BELLA中心的团队创造了激光等离子加速器产生的能量的世界纪录,科学家们在20厘米长的等离子中产生了能量高达78亿电子伏特的电子束。如果使用常规技术将需要约91米。

科技日报北京10月22日电 近日,美国伯克利实验室的研究团队刷新了激光等离子加速器产生能量的世界纪录:在20厘米长的等离子体内产生了能量高达78亿电子伏特的电子束,是以前世界纪录的2倍,而使用常规技术需要约91米长的等离子体才能获得如此高的能量。

等离子体通道的电子密度分布图在蓝宝石管内部形成,结合了放电和80亿分之一秒长激光脉冲

为了更好地理解我们的宇宙,科学家需要建立粒子对撞机,以便将电子及其反物质正电子加速到太电子伏特。但使用传统技术,做到这一点需要非常庞大且昂贵的机器,比如长达32公里的对撞机。因此,为缩小此类机器的尺寸并降低成本,必须提高粒子的加速度——即它们在给定距离范围内获得的能量大小。

研究人员通过使用新型等离子体波导抵消了激光脉冲的自然扩散,从而实现了这一壮举。在该波导中,在充满气体的蓝宝石管中触发了放电,从而形成等离子体,“加热器”激光脉冲在中间钻出了一些等离子体,使其密度降低,从而使激光聚焦。等离子体通道的强度足以保持聚焦激光脉冲在20厘米长的等离子加速器长度范围内得到很好的限制。

等离子体有望在这一领域“大显身手”——带电的粒子波可以通过其电场提供这种加速度。在激光等离子加速器中,等离子波由强烈的激光脉冲产生,其电场强度可能是传统加速器电场强度的数千倍。

伯克利实验室的安东尼·贡萨尔维斯博士说:“加热束使我们能够控制驱动器激光脉冲的传播。下一个实验的目的是获得对等离子体波中电子注入的精确控制,以实现前所未有的束质量,并将多个阶段耦合在一起,以证明获得更高能量的途径。”

据物理学家组织网10月21日报道,在最新研究中,伯克利实验室团队正是在20厘米长的等离子体内产生了能量高达78亿电子伏特的电子束。

要使下一代电子-正电子对撞机转换为TeV能量,将需要连接一系列激光等离子体加速器,每一级都为粒子提供能量提升。

研究人员通过使用新型等离子体波导抵消激光脉冲的自然扩散,实现了这一壮举。在此等离子体波导中,充满气体的蓝宝石管被触发放电从而形成一个等离子体,而一台“加热器”激光脉冲在中间“揪出”一些等离子体,使其密度降低,从而使激光聚焦。等离子体通道的强度足以保持聚焦激光脉冲被限制在20厘米长的加速器内。

本文由4166.com发布于仪器仪表,转载请注明出处:激光等离子加速器再破纪录4166.com

关键词: