Нынешнее достижение команды исследователей из Техасского университета сложно переоценить. Им удалось создать компактный ускоритель заряженных частиц, выполняющий многие функции своих более крупных аналогов. Фактически, учёные смогли сохранить характеристики обычного ускорителя, уменьшив его размеры в десять тысяч раз.
Ускорители заряженных частиц — устройства крайне дорогостоящие и очень большие. К примеру, основное кольцо циклического ускорителя Большого адронного коллайдера имеет длину окружности аж в 27 километров, а протяжённость американского Тэватрона составляла 6,3 километра. Строительство таких огромных установок занимает много времени и далеко не все страны могут это себе позволить.
Исследователи из Техасского университета (University of Texas) смогли решить эту проблему, пообещав учёным всего мира, что уже через пару десятилетий им не нужно будет вставать в лист ожидания, чтобы провести эксперимент на огромном ускорителе частиц.
"Нам удалось разогнать около полумиллиарда электронов до энергии в два гигаэлектронвольта на отрезке длиной всего в пару сантиметров. До сих пор таких результатов удавалось достичь лишь на огромных ускорителях, протяжённость которых превышает длину двух футбольных стадионов. Мы создали самый компактный в мире ускоритель заряженных частиц, сократив габариты примерно до 0,0001% от привычных установок", — рассказывает физик Майк Даунер (Mike Downer) из Колледжа естественных наук (College of Natural Sciences) при Техасском университете.
Даунер и его коллеги считают, что уже в обозримом будущем каждая крупная научная лаборатория сможет позволить себе поставить на рабочий стол лазерно-плазменный ускоритель, способных разогнать частицы до энергии в несколько гигаэлектронвольтов.
Согласно предположениям учёных, ускорить частицы до 10 ГэВ на участке длиной в несколько сантиметров можно будет уже через пару-тройку лет, а через десять лет появятся ускорители, способные на том же участке разогнать частицы до энергии в 20 ГэВ. Также разработчики считают, что путём проведения некоторых модификаций уже существующего настольного ускорителя удастся создать такой же компактный рентгеновский лазер на свободных электронах — самый яркий источник рентгеновского излучения, известный современной науке. Создание такого устройства поможет значительно сократить очередь к Европейскому лазеру на свободных электронах, который начнёт работать в 2016 году.
Источник:
Particle Accelerator That Can Fit on a Tabletop Opens New Chapter for Science Research | News