Сегодня 11 июля 2026
18+
MWC 2018 2018 Computex IFA 2018
реклама
Новости Hardware

Японцы создали прототип настольного ускорителя частиц — он разгоняет электроны до «скорости света» на масштабе муравья

Коллектив учёных из Японии совершил прорыв в создании компактных ускорителей частиц. Они впервые продемонстрировали повышение мощности лазера на свободных электронах в экстремальном ультрафиолетовом диапазоне длин волн 27–50 нм с помощью так называемого кильватерного ускорения, инициированного лазерным лучом в плазме, что впервые произошло на отрезке всего нескольких миллиметров. Это путь к настольным ускорителям, которые далеко продвинут науку.

 Источник изображения: SANKEN

Источник изображения: SANKEN

В исследовании приняли участие учёные из Института научных и промышленных исследований Университета Осаки (SANKEN) совместно с Kansai Institute for Photon Science (KPSI), Национального института квантовой науки и технологий (QST), Центра RIKEN SPring-8 (RSC) и Организации исследований высоких энергий (KEK). Сегодня ускорители электронов, лежащие в основе синхротронов, это системы с периметром до нескольких сотен метров. Например, создающийся в России под Новосибирском ускоритель СКИФ кольцо периметром около полукилометра. Это делает исследования с использованием ускорителей доступными относительно небольшому количеству коллективов. Настольные ускорители, напротив, помогут совершать научные прорывы даже на уровне небольших лабораторий.

Добавим, что ускоритель электронов интересен как источник вторичного рентгеновского излучения. Эксперимент с ультрафиолетовым излучением — это шаг в нужном направлении. Благодаря более короткой волне когерентного рентгеновского света и за счёт повышения его энергии в компактном ускорителе будет повышено разрешение получаемой картинки — атомарной структуры материалов, строения клеток и всего, на что будет направлен этот луч. Подобные ускорители позволят буквально заглянуть в суть вещей и организмов.

Ключевым успехом в разработке компактной установки стало получение стабильных моноэнергетических электронных пучков высокой энергии благодаря усовершенствованной форме лазерного импульса, повышающей точность фокусировки, и специально разработанным сверхзвуковым газовым соплам, обеспечивающим устойчивые фронты плазмы. В результате исследователям удалось добиться усиления лазера на свободных электронах в экстремальном ультрафиолете. Технология использует плазменные поля, которые в тысячу раз сильнее полей традиционных ускорителей, сокращая трек для ускорения с сотен метров до миллиметров.

Метод основан на фокусировке мощного лазерного импульса на сверхзвуковой газовой струе, что создаёт плазму и формирует волны, ускоряющие электроны почти до скорости света. Полученный пучок электронов затем транспортируется в ондулятор — регулярную магнитную структуру, где электроны колеблются и генерируют когерентное лазерное излучение. Повышение стабильности плазмы позволило преодолеть предыдущие проблемы, связанные с неконтролируемым поведением плазменной среды.

Это открытие приближает создание компактных рентгеновских лазеров на свободных электронах, способных генерировать излучение в 10 миллиардов раз ярче Солнца с длительностью импульсов на уровне фемтосекунд, но в условиях обычной лаборатории. Такие устройства обещают революцию исследований в биологии, материаловедении, разработке полупроводников и квантовых технологиях.

Источник:

Если вы заметили ошибку — выделите ее мышью и нажмите CTRL+ENTER.
Материалы по теме

window-new
Soft
Hard
Тренды 🔥
Meta приостановила генерацию изображений на основе публикаций в Instagram 18 мин.
Аудитория Steam в полтора раза превысила охват PlayStation — Sony сама во всём виновата 3 ч.
ByteDance представила Seedream 5.0 Pro — флагманскую ИИ-модель для генерации и редактирования изображений 6 ч.
Власть в OpenAI сосредотачивается в руках президента Грега Брокмана на этапе подготовки к IPO 6 ч.
Глава Xbox вошла в рабочую группу Федеральной резервной системы США 7 ч.
ИИ-модель GPT-5.6 стала «предпочтительной» в Copilot, несмотря на трения между OpenAI и Microsoft 13 ч.
Новая статья: Dark Scrolls — безостановочный экшен. Рецензия 13 ч.
Microsoft, Google, Amazon и Oracle попали под пристальный надзор британских регуляторов 14 ч.
[Обновлено] id Software продолжит делать игры, а сообщения о смерти idTech сильно преувеличены 15 ч.
Assassin’s Creed Black Flag Resynced не разочаровала Ubisoft продажами — два миллиона копий на следующий день после релиза 15 ч.
Samsung представила бренд OBLYX — под ним будут выпускаться OLED-панели для игровых ноутбуков 22 мин.
Учёные улучшили качество струйной печати электронных схем — на идею натолкнула газировка 2 ч.
Американские власти ополчились на подставные фирмы, через которые DJI работает в США 3 ч.
OpenAI ответила на иск Apple о краже коммерческой тайны 6 ч.
SK hynix готова предлагать клиентам память напрокат и значительно увеличить инвестиции в США 6 ч.
Apple обвинила бывших сотрудников в передаче коммерческой тайны OpenAI 7 ч.
Глава SK hynix заявил, что дефицит памяти достигнет пика в 2027 году, но сохранится даже в следующем десятилетии 7 ч.
После дебюта в США акции SK hynix выросли в цене на 13 %, глава компании говорит о высочайшем спросе на память 8 ч.
Исследование LG подтвердило: чем дороже монитор, тем лучше стрельба в шутерах 13 ч.
Японская Rapidus выбрала самый простой путь для переманивания клиентов TSMC на свой 2-нм техпроцесс 13 ч.