Лазер с использованием эффекта сверхпроводимости

08.02.2018

В Кремниевой Долине (Silicon Valley), месте, известном как место скопления всех самых высоких современных технологий и новшеств, начато сооружение нового рентгеновского лазера, длина которого составляет 3 мили (4,8 километра) и в котором используется масса сверхпроводящих компонентов. Этот лазер создается в Национальной лаборатории линейных ускорителей SLAC Национальной лаборатории имени Ферми, куда буквально недавно была доставлена первая криогенная секция.

Секции, длиной в 12.2 метра (40 футов), называемые криомодулями, являются "стандартными блоками" будущего лазера LCLS-II, который станет заменой существующего рентгеновского лазера на свободных электронах Linac Coherent Light Source (LCLS). В модулях установлен последовательный ряд криогенных узлов, изготовленных из ниобия. Эти узлы будут формировать электрические поля особой формы и большой силы, которые будут ускорять электроны почти до скорости света. Лазер LCLS-II будет вырабатывать в 10 тысяч раз более яркие импульсы, чем импульсы, вырабатываемые лазером LCLS. При этом, частота следования импульсов составит миллион раз в одну секунду.

Половина криомодулей нового лазера будет изготовлена в Национальной лаборатории имени Ферми, а вторая половина - в Национальном центре ускорителей имени Томаса Джефферсона, Вирджиния. Изначально каждый из созданных модулей будет проверен по отдельности на месте его сборки, после чего он будет отправлен в Кремниевую Долину. Эти модули будут устанавливаться в туннеле, который раньше занимало оборудование лазера SLAC, длина которого составляет 2 мили и который проложен на глубине 10 метров под поверхностью земли.

Благодаря потрясающим характеристикам нового лазера, ученые получат возможность изучения сложных материалов и процессов с беспрецедентной разрешающей способностью. Свет от нового лазера позволит увидеть редкие и переходные химические явления, изучить работу молекул биологического происхождения, заглянуть в странный мир квантовой механики и измерить параметры движения отдельных компонентов молекул и даже атомов.

<< Назад: Древесина прочнее стали 08.02.2018

>> Вперед: Процессоры Intel Xeon D-2100 07.02.2018

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 Тайна ночного аппетита 27.08.2025 Человек всегда жил в тесной связи с ритмами природы, и сон издавна считался временем отдыха и восстановления сил. Однако у некоторых людей ночь превращается в период активных походов к холодильнику. Этот феномен давно привлекает внимание ученых, поскольку он может быть не просто безобидной привычкой, а симптомом расстройства пищевого поведения. Специалисты отмечают, что ночное переедание чаще наблюдается у людей с ожирением, психическими нарушениями или тех, кто принимает психоактивные вещества. По приблизительным оценкам, у 1,5% населения планеты привычка есть ночью развивается настолько ярко, что классифицируется как отдельный диагноз - синдром ночного переедания. Это состояние характеризуется регулярными пробуждениями и приемом пищи в темное время суток. Одно из исследований показало, что более половины пациентов с булимией и около трети страдающих анорексией склонны к ночным приемам пищи. В таком состоянии самоконтроль ослаблен, и даже те, кто днем строго ограничивает рацион, ночью могут поддаться искушению. Нейробиолог Николь Авена объясняет, что причиной часто становится жесткая диета или резкое ограничение калорий, которое днем подавляет аппетит, но ночью пробуждает сильное чувство голода. Наряду с физиологическими факторами значительную роль играет психика. Около трех четвертей людей, которые регулярно едят по ночам, переживали стрессовые события, нарушающие нормальный сон. Ученые также установили, что депрессия и тревожные расстройства делают человека более уязвимым к ночным перекусам. В целом, любое нарушение настроения способно спровоцировать пробуждения и желание поесть. Интересно, что возможна и генетическая предрасположенность: ученые предполагают существование наследственного фактора, который увеличивает вероятность ночного переедания, хотя пока точный ген не найден. Если же такие "набеги" случаются лишь изредка, опасности для здоровья они обычно не представляют. Но систематическое питание ночью постепенно ухудшает общее самочувствие и может привести к серьезным последствиям. Регулярные ночные перекусы нарушают сон, снижают его глубину и приводят к частым пробуждениям. Это отражается на бодрости и продуктивности следующего дня. Кроме того, они могут повышать уровень "плохого" холестерина и глюкозы в крови, увеличивая риск сердечно-сосудистых заболеваний, диабета и набора лишнего веса. Недостаток завтрака после ночного переедания усугубляет дисбаланс, лишая организм энергии в первой половине дня. Чтобы справиться с проблемой, профессор психологии Келли Эллисон советует заменить ночные перекусы другими занятиями: медитацией, чтением или дыхательными упражнениями. Также можно усложнить доступ к пище, запирая холодильник или не оставляя в нем готовых к употреблению продуктов. Такой подход помогает активизировать самоконтроль и снизить вероятность срывов. Ночное переедание нельзя рассматривать как безобидную привычку. Оно отражает взаимодействие физиологических, психологических и социальных факторов, а иногда даже намекает на генетическую предрасположенность. Научное внимание к этой теме объясняется не только заботой о здоровье отдельных людей, но и стремлением понять глубинные механизмы аппетита и поведения. Осознание причин и поиск способов контроля могут стать ключом к улучшению качества жизни миллионов людей.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2025