Ученые создали крошечный ускоритель-на-чипе Ученые создали крошечный ускоритель-на-чипе
 
Portal demokratizator развлекательно познавательный ресурс
Жизнь слишком коротка — или слишком долга, — чтобы можно было позволить себе роскошь прожить её так скверно.
© Пауло Коэльо. Одиннадцать минут
 
  Главная Регистрация Статистика Контакты RSS 2.0
   
 
 
Навигация
 
Топ новостей
 

 

   
Новости науки
  Автор: white, 1-10-2013, 09:42, просмотров: 737
Внимание! Данный материал, а именно «Ученые создали крошечный ускоритель-на-чипе» , предоставлен исключительно для ознакомления! Администрация не несет ответственности за его содержимое. Если Вы являетесь правообладателем какого-либо материала, ссылка (либо ссылки) на который размещена на этом сайте, и не хотели бы чтобы данная информация распространялась пользователями без Вашего на то согласия, то мы будем рады оказать Вам содействие, удалив соответствующие ссылки, для этого необходимо.

Ученые создали крошечный ускоритель-на-чипе

Ученые из Стэнфордского университета и Национальной лаборатории линейных ускорителей SLAC американского Министерства энергетики (U.S. Department of Energy, DOE) создали совсем крошечный ускоритель частиц, основным рабочим телом которого является кристалл из кварцевого стекла, длиной всего в пять миллиметров. Несмотря на столь малые размеры, уровень ускорения электронов в таком ускорителе в 10 раз превышает уровень ускорения в существующих на сегодняшний день линейных ускорителях частиц. Согласно статье, опубликованной в последнем выпуске журнала Nature, разработанная учеными технология станет тем, что позволит создать сверхминиатюрные ускорители частиц и источники различных видов излучения для научных и медицинских целей.

"Конечно, существует еще целый ряд проблем, которые необходимо решить, прежде чем разработанная нами технология сможет использоваться на практике. Но, в любом случае, внедрение разработанных нами принципов может помочь существенно сократить размеры и стоимость будущих ускорителей и коллайдеров, разгоняющих частицы до сверхвысоких энергий, что позволит ученым более глубоко исследовать мир элементарных частиц и их взаимодействий" - рассказывает Джоэл Энглэнд (Joel England), ученый-физик из лаборатории SLAC.

"Также наша технология ускорения частиц с помощью света лазера позволит создать компактные ускорители электронов, которые обеспечат работу источников рентгеновского и других типов излучений для систем безопасности, для медицинской радиотерапии, для проведения съемки различных биологических структур и изучения всевозможных материалов".

Ученые создали крошечный ускоритель-на-чипе

Как уже упоминалось выше, несмотря на малые размеры, возможности нового ускорителя-на-чипе превосходят возможности всех существующих линейных ускорителей. Если, используя разработанную технологию, изготовить ускоритель, длиной около 30 метров, энергия, до которой он сможет разгонять электроны, будет соответствовать энергии, до которой разгоняет электроны большой линейный ускоритель SLAC, длина которого превышает 3 километра (2 мили). При этом, компактный ускоритель будет способен вырабатывать импульсы высокоэнергетических электронов с частотой миллиона раз в секунду.

Опытный образец миниатюрного ускорителя демонстрирует градиент ускорения, количество энергии, полученной разгоняемой частицей за определенную длину ускорителя, равный 300 миллионам электронвольт на метр. Это - приблизительно в 10 раз больше, чем величина ускорения в существующих на сегодняшний день самых мощных линейных ускорителях. "Нашей конечной целью является достижение величины в один миллиард электронвольт на метр, и уже в наших самых первых экспериментах мы уже получили одну треть от нашей цели" - рассказывает Роберт Байер (Robert Byer), профессор физики из Стэндфордского университета и научный руководитель данного проекта.

Современные ускорители используют микроволновое излучение для разгона и увеличения энергии электронов. Исследователи, в поисках более экономных альтернативных вариантов ускорения электронов, использовали свет ультраскоростных лазеров для реализации совершенно нового принципа ускорения частиц. В новом ускорителе частицы разгоняются за два этапа. Сначала они разгоняются традиционными способами почти до скорости света. После этого любое дополнительное воздействие не увеличивает их скорость, а увеличивает количество содержащейся в них энергии. Именно второй, наиболее важный этап ускорения, происходит в пределах канала, толщина которого составляет половину микрона и который находится в пределах кристалла кварцевого стекла.

Ученые создали крошечный ускоритель-на-чипе

Разгонный канал имеет достаточно сложную структуру. Его поверхность покрыта точно расположенными наноразмерными выступами. Инфракрасный свет, освещающий всю эту структуру, производит области с неравномерным распределением электрических полей, которые взаимодействуют с электронами и ускоряют их, повышая их энергию.

Превращение такого ускорителя-на-чипе в законченный настольный ускоритель потребует разработки более компактного метода получения разогнанных до скорости света электронов, которые подаются в канал второй ступени ускорителя. Такое решение уже имеется в распоряжении ученых, а авторами этой разработки является группа ученых из Института квантовой оптики Макса Планка (Max Planck Institute of Quantum Optics) в Германии, которым с помощью света лазера удалось реализовать низкоэнергетический разгон электронов почти до скорости света.


Внимание!!! Вы зашли на сайт как незарегистрированный пользователь, чтобы видеть скрытый текст, добавлять комментарии к новостям и т.д. и т.п., мы рекомендуем Вам зарегистрироваться либо зайти на сайт под своим именем.

Ученые-физики обнаружили новое семейство элементарных частиц, состоящих из  ... Ученые-физики обнаружили новое семейство элементарных частиц, состоящих из ...
Международная команда ученых-физиков, проводящих исследования в области физики высоких энергий и высокоэнергетических элементарных частиц, в...
Ученые собираются получить темную материю в лаборатории Ученые собираются получить темную материю в лаборатории
В настоящее время у большинства ученых-физиков и астрофизиков не возникает никаких сомнений по поводу факта существования таинственной темной...
Новый метод Новый метод "закручивания" света с помощью луча электронов позволит перед ...
В настоящее время передача информации по оптическим каналам производится при помощи условно "двумерных" световых сигналов, импульсов света,...
Разработан новый квантовый алгоритм, который позволит создать идеальные сте ... Разработан новый квантовый алгоритм, который позволит создать идеальные сте ...
Исследователи из Лаборатории прикладной физики (Applied Physics Laboratory, APL) университета Джона Хопкинса (Johns Hopkins University)...
Спутники RBSP обнаружили естественный ускоритель частиц, скрытый в радиацио ... Спутники RBSP обнаружили естественный ускоритель частиц, скрытый в радиацио ...
Ученым уже достаточно долгое время известен тот факт, что в космосе, внутри радиационных поясов Ван Аллена, что-то разгоняет частицы до...
Ученые-физики создали настольный вариант пушки, стреляющей антивеществом Ученые-физики создали настольный вариант пушки, стреляющей антивеществом
Международная группа ученых-физиков, возглавляемая учеными из Мичиганского университета, добилась успеха в создании настольной малогабаритной...
Ученые-физики создали мощный Ученые-физики создали мощный "настольный" ускоритель частиц
Когда речь заходит об ускорителях частиц, сразу возникают мысли об огромных, можно сказать, монументальных, и невероятно сложных научных...
Ученым впервые удалось снять процесс колебаний наночастиц на видео с частот ... Ученым впервые удалось снять процесс колебаний наночастиц на видео с частот ...
Впервые в истории науки и научных исследований ученым удалось снять процесс колебаний золотых наночастиц на видео, а частота этой съемки, равная...
Швеция готовится к началу строительства нового ускорителя частиц, который с ... Швеция готовится к началу строительства нового ускорителя частиц, который с ...
Работ по проектированию нового европейского линейного ускорителя частиц European Spallation Source (ESS), который будет построен в Лунде,...
Ученые собираются создать самую быструю камеру в мире, которая сможет снима ... Ученые собираются создать самую быструю камеру в мире, которая сможет снима ...
В последнее время все чаще и чаще стали появляться фильмы, частот кадров в которых равна 48, а то и 60 кадрам в секунду, что кажется много. Что...

Назад
 
  Добавление комментария
Ваше имя:*
E-Mail:*
 
Код:
Включите эту картинку для отображения кода безопасности
обновить, если не виден код
Введите код:*
   
Вопрос: Что течёт из крана ?
Ответ:*

 
 
 
Авторизация
E-mail:
Пароль:
 
 
 
Последние объявления
24.07.2017
Доска обьявлений (Предложение)

 
Последние комментарии
Автор → тык
в новости → Сказ о портвейне
 
Кто онлайн
 Всего на сайте: 8
 Гостей: 7
 Пользователи: - отсутствуют
 Роботы: crawl Bot

 
Теги
Google, автомобиль, аппарат, беспилотник, более, большой, будет, впервые, готовится, компании, Компания, Космический, который, Марсоход, мир, мире, могут, может, НАСА, Новая, нового, Новый, обнаружили, Первые, первый, позволит, позволяет, помощью, рекорд, робот, самый, свет, Система, создали, Создан, стать, Телескоп, Технология, Ученые, через

Показать все теги
 
Карта сайта
1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12
 

 

 

 

 
Прокрутить вверх