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激光等离子加速器再破纪录20厘米内产生了能量高达78亿电子伏特的电子束:明升体育官网编辑:m88体育 发布时间:2020-07-25  浏览次数:68339

【m88体育】近日,美国伯克利实验室的研究团队创下了激光等离子加速器产生能量的世界纪录:在20厘米宽的等离子体内产生了能量高达78亿电子伏特(7.8GeV)的电子束,是以前世界纪录的2倍;而用于常规技术将必须大约91米宽的等离子体才能取得如此低的能量。为了更佳地解读我们的宇宙,科学家必须创建粒子对撞机,以便将电子及其反物质正电子加快到过于电子伏特(TeV,万亿电子伏特)。但用于传统技术,做这一点必须十分可观且便宜的机器,比如长达32公里的对撞机。因此,为增大此类机器的尺寸并降低成本,必需提升粒子的加速度——即它们在等价距离范围内取得的能量大小。

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等离子体未来将会在这一领域“大显身手”——电荷的粒子波(等离子波)可以通过其电场获取这种加速度。在激光等离子加速器中,等离子波由反感的激光脉冲产生,其电场强度有可能是传统加速器电场强度的数千倍。据物理学家的组织网10月21日报导,在近期研究中,伯克利实验室团队正是在20厘米宽的等离子体内产生了能量高达78亿电子伏特的电子束。

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在蓝宝石管内部构成的等离子体地下通道的电子密度分布图(该等离子体地下通道用作产生等离子体波并在20厘米范围内将电子加快至近80亿eV)图片来源:物理学家的组织网研究人员通过用于新型等离子体波导抵销激光脉冲的大自然蔓延,构建了这一伟业。在此等离子体波导中,充满著气体的蓝宝石管被启动时静电从而构成一个等离子体;而一台“加热器”激光脉冲在中间“追查”一些等离子体,使其密度减少,从而使激光探讨。等离子体地下通道的强度不足以维持探讨激光脉冲被容许在20厘米宽的加速器内。

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研究人员之一、安东尼·贡萨尔维斯博士说道:“冷却束使我们需要掌控驱动激光脉冲的传播。未来我们计划展开更加多实验,期望需要更加准确地掌控等离子体波中的电子流经,以取得更高质量的电子束,并将多个阶段耦合在一起,从而取得更高能量。”总编辑圈点加速器可以将极大的能量累积到微小粒子上,再行让粒子拦腰对撞。

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一般来说,加速器必须一个圆形的极大轨道。如果学会方寸间较慢发力,那就像功夫里的“寸拳”,大大强化了加速器的威力。目前世界上有一些修建下一代加速器的点子,或为直线或为环形,如果能应用于更优越的加快机制,那么下一代加速器的可行性将明显增加。|m88体育。

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