Укоритель миниатюрных частиц, питающий лазер

23.07.2021

Китайские ученые построили лазер на свободных электронах, который можно считать миниатюрной (длина установки - всего 12 метров) версией многокилометровых ускорителей частиц.

Физики в Китае из Шанхайского института оптики и точной механики (SIOM) использовали небольшой "плазменный ускоритель кильватерного поля" для питания лазера, называемого лазером на свободных электронах (ЛСЭ).

Физики уже давно хотят сделать ускорители частиц более компактными, поэтому работа китайских ученых, которые значительно продвинулись на пути к этой цели, внушает оптимизм. Китайский лазер на свободных электронах пока что уступает классическим ускорителям частиц по возможностям, но это простительно, учитывая относительно скромные размеры установки.

Крошечный ЛСЭ сильно отличается от своих более крупных собратьев, которые генерируют лучи в миллиарды раз ярче, чем другие источники рентгеновского излучения, с разбросом энергии всего 0,1 %. Он производит гораздо более слабые импульсы более длинноволнового ультрафиолетового света с разбросом энергии 2 %.

Со своей длиной в 12 метров он далеко не так хорош, как его предшественники, длина которых составляет несколько километров. Тем не менее, эксперимент знаменует собой серьезный прорыв в области мини-ускорителей.

Ускорители элементарных частиц - это рабочие лошадки в бесчисленных областях науки, они взрывают элементарные частицы и генерируют интенсивные пучки рентгеновских лучей для исследования биомолекул и материалов. Такие ускорители простираются на километры и стоят 1 миллиард долларов и более.

<< Назад: Гибкий 32-разрядный микроконтроллер ARM 24.07.2021

>> Вперед: Защита электросетей от кибератак 23.07.2021

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Новый взляд на магнитное поле Земли 31.10.2025

Магнитное поле Земли долгое время считалось относительно стабильной структурой с предсказуемой полярностью. Однако последние исследования японских ученых показывают, что электрическая организация магнитосферы гораздо сложнее и динамичнее, чем предполагалось ранее. Команда исследователей из Киотского, Нагояского и Кюсюского университетов обнаружила, что заряженные области магнитосферы обладают противоположной полярностью по сравнению с традиционными представлениями. Так, утренняя сторона магнитного щита имеет отрицательный заряд, тогда как вечерняя - положительный, вопреки прежним теориям. Юсуке Эбихара из Киотского университета отмечает, что "электрическая сила и распределение зарядов являются следствием, а не причиной движения плазмы". Исследователи пришли к этим выводам с помощью масштабного магнитогидродинамического моделирования, имитирующего взаимодействие солнечного ветра с геомагнитным полем Земли. Моделирование позволило в деталях проследить, как потоки плазмы формируют э ...>>

Влияние белка PF4 на старение крови 31.10.2025

С возрастом наш организм претерпевает множество изменений, в том числе на уровне крови и иммунной системы. Недавние исследования показали, что ключевым фактором этих изменений может быть белок PF4, или platelet factor 4, который играет важную роль в регуляции стволовых клеток костного мозга. Американские ученые из Университета Иллинойса в Чикаго обнаружили, что с возрастом уровень PF4 значительно снижается. Это ослабление контроля над кроветворными стволовыми клетками приводит к нарушению их работы и повышает вероятность развития воспалительных процессов, онкологических заболеваний крови и сердечно-сосудистых проблем. В молодом организме PF4 выполняет функцию "регулятора роста": он контролирует распределение и деление кроветворных стволовых клеток, не позволяя им чрезмерно размножаться. С возрастом эта система контроля ослабевает, клетки начинают делиться чаще, накапливают генетические мутации и постепенно теряют способность создавать полноценные лимфоциты, что ослабляет иммуните ...>>

Музыка юности остается с нами навсегда 30.10.2025

Музыка сопровождает человека всю жизнь, но некоторые мелодии и песни оставляют особенно глубокий след в памяти. Ученые давно замечали, что композиции из подросткового возраста вызывают сильные эмоции даже спустя десятилетия, и недавно международная команда исследователей под руководством Университета Ювяскюля (Финляндия) подтвердила этот эффект научно. В исследовании приняли участие около 2000 человек из 84 стран. Ученые выявили явление, которое они назвали "пиком воспоминаний": эмоциональная привязка к музыке достигает максимума примерно в 17 лет. Именно песни этого периода чаще всего остаются значимыми и вызывают яркие эмоции долгие годы спустя. Интересно, что у мужчин и женщин наблюдаются разные временные рамки этого пика. У мужчин он приходится примерно на 16 лет, тогда как у женщин - на 19. Исследователи объясняют это различие особенностями формирования музыкальной идентичности: юноши чаще ищут самостоятельность и бунт, а девушки связывают музыку с личными отношениями и пере ...>>

Сплав Cr-Mo-Si с уникальными свойствами 30.10.2025

Разработка материалов, способных работать в экстремальных условиях, остается одной из ключевых задач современной инженерии. Особенно это важно для авиации и энергетики, где повышение термостойкости компонентов напрямую влияет на эффективность и надежность оборудования. Международная группа исследователей объявила о создании нового металлического сплава, обладающего уникальным сочетанием свойств: высокой термостойкостью, устойчивостью к коррозии и сохранением пластичности даже при комнатной температуре. Новый сплав содержит хром, молибден и всего 3 атомных процента кремния. Именно кремний способствует формированию плотного слоя оксида хрома на поверхности металла, который действует как невидимый барьер против кислорода и азота при высоких температурах. В отличие от предыдущих сплавов, этот защитный слой формируется без хрупких силицидов, которые обычно снижали пластичность и делали материалы склонными к трещинам. По словам профессора Мартина Гайльмайера из Института технологий Кар ...>>

Открыт лед, замерзающий при комнатной температуре 29.10.2025

Изучение воды продолжает приносить удивительные открытия: несмотря на то, что эта жидкость кажется хорошо известной, она способна проявлять необычные свойства в экстремальных условиях. Международная команда ученых недавно обнаружила новый вид льда, который формируется при комнатной температуре, если вода подвергается сильному давлению. Это открытие не только расширяет наши знания о воде, но и помогает лучше понять процессы в недрах планет и их спутников. Исследователи из Корейского института стандартов и науки совместно с европейскими коллегами, работающими на рентгеновском лазере на свободных электронах (XFEL) в Германии, провели серию экспериментов с водой в динамической ячейке с алмазными наковальнями. Давление изменялось от 0,001 гигапаскаля до 120 гигапаскалей в секунду - в миллионы раз выше атмосферного, при этом температура поддерживалась около 25 °C, близкой к комнатной. В течение сотен циклов ученые наблюдали, как вода многократно замерзает и тает, фиксируя каждый этап с ис ...>>

Случайная новость из Архива Концентрация углерода в воздухе достигла рекордного максимума 13.04.2021 Если к 2050 году полностью не прекратить выбросы углерода в атмосферу, глобальное изменение климата уже нельзя будет остановить Ученые из обсерватории Мауна-Лоа и Калифорнийского университета Сан-Диего зафиксировали в воздухе рекордно высокие показатели концентрации углерода. Исследования одновременно проводили сотрудники обсерватории на Гавайях и университета в США. Выводы ученых идентичны. Сейчас в атмосфере накопилось большое количество углерода. Это - самый высокий показатель с начала промышленной революции. Атмосферные концентрации парниковых газов в марте составляли в среднем 417,14 части на миллион. По словам ученых, это абсолютный рекорд. Предыдущий рекорд ежемесячной концентрации углекислого газа составил 417,10 миллионных долей в мае 2020 года. На чистоту воздуха не повлияло даже то, что за год пандемии коронавируса большинство промышленных гигантов мира сократили свое производство. Таким образом, уменьшили и выбросы углерода в атмосферу. "Возможно, выбросы уменьшались. Но человеческая деятельность все еще провоцирует выделение большого количества углекислого газа. Поэтому его атмосферная концентрация обязательно возрастет", - комментирует ситуацию профессор из Имперского колледжа в Лондоне Мартин Зигерт. Дальнейшие прогнозы тоже не оптимистичны. Чтобы сдержать повышение температуры, необходимо полностью прекратить выбросы в атмосферу уже в 2050 году. Это связано с тем, что понадобилось только 30 лет, чтобы достичь 50% выше доиндустриального уровня выбросов углерода.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2025