Команда вчених з Національної прискорювальної лабораторії SLAC представила нову технологію, що використовує лазерне формування електронів замість традиційних мікрохвильових полів. Завдяки цьому був розроблений лазерний електронний промінь, який у п’ять разів потужніший за попередні аналоги, що відкриває нові перспективи для астрофізики, квантових досліджень, електроніки та прискорювачів.
Про це повідомляє interestingengineering.com.
Процес передбачає застосування лазерної модуляції до мільярдів електронів на перших 10 метрах прискорювача довжиною в 1 км. Важливою задачею було транспортування пучка без втрати його структури перед стисненням.
Після кількох місяців експериментів і удосконалень вчені змогли отримати електронні пучки з високою енергією, що тривають лише кілька фемтосекунд (одна квадрильйонна частина секунди), але досягають пікової потужності в петаватах — в п’ять разів більшої, ніж раніше.
Ця технологія створює нові можливості для наукових досліджень, зокрема дозволяючи вивчати природні явища з високою точністю. Наприклад, в астрофізиці електронні пучки можуть бути спрямовані на тверді або газові цілі, імітуючи нитки, що спостерігаються в зірках, які тепер можна вивчати в лабораторних умовах.
Інші вчені вже застосовують цю технологію для удосконалення прискорення плазмових хвиль, що дозволить створювати більш компактні та ефективні прискорювачі частинок.
Ці досягнення також мають потенціал для створення аттосекундних світлових імпульсів, що може призвести до революційних змін у квантовій фізиці, хімії та інших галузях науки.
Завдяки цьому прориву SLAC (FACET-II) зміцнює свою репутацію як провідний центр для проведення екстремальних експериментів з електронними пучками.