บันทึกลำแสงอิเล็กตรอนที่ยอดเยี่ยมส่งพลังของพลังในทันที

นักฟิสิกส์ที่ SLAC National Accelerator Laboratory ในสหรัฐอเมริกาได้ทำลายสถิติสำหรับลำแสงที่ทรงพลังที่สุดของอิเล็กตรอนซึ่งอัดแน่นไปด้วยกระแสไฟฟ้าสูงเป็นพิเศษประมาณ 100,000 แอมป์ในทันที

ประมาณห้าเท่าความแข็งแกร่งของสนามของสิ่งที่สามารถทำได้ก่อนหน้านี้พลังงานที่เหลือเชื่อในสนามไฟฟ้าของลำแสงที่ SLAC'sตัวเร่งความเร็วเชิงเส้น Facet-IIสามารถผลักดันขอบเขตในการทดลองนำไปสู่การค้นพบใหม่ในทุกสิ่งตั้งแต่ฟิสิกส์ดาราศาสตร์ไปจนถึงวิทยาศาสตร์วัสดุ

เทคนิคใหม่ของทีมสำหรับการควบคุมโซ่อิเล็กตรอนที่มีความยาวมิลลิเมตรตามเส้นทางแม่เหล็กช่วยให้พวกเขาสามารถบีบการแข่งขันลงไปในภาพที่ให้พลังมากกว่าอำนาจในหนึ่งล้านพันล้านวินาที

เครื่องเร่งอนุภาคเป็นเครื่องมือสำคัญสำหรับนักฟิสิกส์มาเกือบศตวรรษโดยใช้สนามแม่เหล็กไฟฟ้าแบบสั่นเขยิบอนุภาคที่มีประจุสูงถึงความเร็วที่มาจากความเร็วของแสง

เมื่ออนุภาคเปลี่ยนทิศทางสนามของตนเองที่สามารถส่องสว่างวัสดุสำหรับภาพความละเอียดสูง

วางผนังแม่เหล็กไฟฟ้าอีกอันหนึ่งไว้ด้านหน้าของลำแสงนี้พลังงานจากทุ่งชนกันสามารถทำได้จากโฟมควอนตัมเอง

ในการสร้างแฟลชหรือแสงสว่างที่รุนแรงขึ้นหรือการชนที่ใหญ่กว่าจำเป็นต้องใช้พลังงานมากขึ้น ไม่ว่าจะเป็นการผลักอนุภาคให้เร็วขึ้นหรือโดยมั่นใจว่าพลังงานทั้งหมดของพวกเขาจะถูกส่งในระยะเวลาที่สั้นลง

เนื่องจากอิเล็กตรอนกำลังเดินทางไปใกล้ความเร็วใกล้กับความเร็วในขณะที่พวกเขาท่องคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าของแม่เหล็กไฟฟ้าจึงไม่สามารถใช้ความเร็วได้มากขึ้น ด้วยการใช้เหตุผลเดียวกันการบังคับให้อิเล็กตรอนที่ด้านหลังของแพ็คกดลงบนตัวเร่งความเร็วของพวกเขาและตามที่อยู่ด้านหน้าไม่ใช่วิธีแก้ปัญหา

แต่มีเคล็ดลับอื่น แม้ว่าพวกเขาจะแข่งด้วยความเร็วเท่ากันอิเล็กตรอนของคันเร่งจะถูกกระจายไปตามความลาดชันของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าขณะที่พวกเขาท่องอุโมงค์โดยมีบางส่วนที่ 'ด้านล่าง' และบางส่วนที่ 'ด้านบน'

ผู้ที่อยู่ด้านบนมีพลังงานมากขึ้นเมื่อใดก็ตามที่พวกเขาเลี้ยว เพื่อบังคับให้ผู้ที่อยู่ด้านล่างช้าลงนักวิจัยต้องการวิธีการให้พวกเขาปั๊มเบรกสัมผัส

วิธีหนึ่งที่ใช้กันทั่วไปในการจัดการสถานการณ์ดังกล่าวคือการใช้ไฟล์อุปสรรคแม่เหล็กนั่นทำให้อนุภาคพลังงานที่ต่ำกว่าใช้เส้นทางที่ยาวขึ้นเล็กน้อยเช่นเดียวกับชิคาเน่บนแทร็กการแข่งขันที่แท้จริงจะบังคับให้รถที่ทรงพลังน้อยกว่าจะสานไปทางซ้ายและขวาอย่างระมัดระวังในขณะที่รถที่มีเสียงฮึดฮัดมากขึ้น

โดยการเบี่ยงเบนอนุภาคตามระดับพลังงานของพวกเขาโซ่ของอิเล็กตรอนสามารถรวมตัวกันและ - ในทางทฤษฎี - แพ็คหมัดที่มากขึ้น

มีเพียงปัญหาเดียว ทุกการเลี้ยวบนแทร็กบังคับให้อิเล็กตรอนหลั่งพลังงานมีค่าในรูปแบบของโฟตอนเอ็กซ์เรย์ความถี่สูง

เพื่อช่วยแทนที่พลังงานที่หายไปทีมที่แทรกเข้าไปในช่วงกลางของ Chicanes อุปกรณ์แม่เหล็กตัวที่สองที่เรียกว่า ANไม่เป็นระเบียบซึ่งผลักอิเล็กตรอนไปมาอย่างรวดเร็วในทิศทางอื่น ในเวลาเดียวกันแสงแฟลชจากเลเซอร์แซฟไฟร์ได้รับการแนะนำเพื่อควบคุมการแพร่กระจายของอิเล็กตรอน

การผสมผสานที่ทันเวลาของความไม่พอใจและแสงก่อให้เกิดการกระจายของโซ่เนื่องจากมันถูกกระตุ้นและบีบอัดซ้ำ ๆ ซ้ำ ๆ แทนที่ส่วนหนึ่งของพลังงานที่หายไปในขณะที่บังคับให้อิเล็กตรอนจำนวนหนึ่งทับซ้อนกันภายในอวกาศแทบหนึ่งในสามของไมโครมิเตอร์

ผลลัพธ์ที่ได้คือพลังที่ทรงพลังในขวดที่สร้างขึ้นด้วยเทคนิคที่สามารถปรับปรุงได้ในอนาคตอาจ จำกัด อิเล็กตรอนความเร็วสูงมากขึ้นไปยังพื้นที่ที่เล็กลง

งานวิจัยนี้ตีพิมพ์ในจดหมายทบทวนทางกายภาพ-