Сегодня 21 июня 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 🔥
«Не в деньгах счастье»: рекордные финансовые показатели в Meta соседствуют с серьёзным упадком духа сотрудников 2 ч.
«Накаркали»: в запрете своих ИИ-моделей виноваты сами представители Anthropic, как убеждены эксперты 3 ч.
Новая статья: Phonopolis — прямо как в книге «1984» Джорджа Оруэлла. Рецензия 10 ч.
Новая статья: Gamesblender № 781: предзаказы GTA VI, студии Xbox на грани закрытия, Unreal Engine 6 в 2027 году 11 ч.
ИИ Continuum найдёт и починит уязвимости у клиентов AWS 18 ч.
В октябре Microsoft прекратит поддержку Office 2021 — продолжать им пользоваться будет небезопасно 18 ч.
Сооснователь Ubisoft Клод Гиймо погиб в авиакатастрофе во Франции 19 ч.
Apple прояснила ситуацию с отсутствием поддержки watchOS 27 на старых смарт-часах 22 ч.
Microsoft обнаружила новый вредонос для кражи криптовалюты, распространяемый на USB-накопителях 22 ч.
Еврокомиссия выбрала, кто построит официальную европейскую модель ИИ с 400 млрд параметров 22 ч.
Импортозамещение в Китае вызвало снижение выручки японских поставщиков оборудования для выпуска чипов на 10 % 2 ч.
Thermal Grizzly представила усовершенствованные термопасты Hydronaut Pro и Duronaut Pro 4 ч.
Nokia и Acer положили конец патентной войне вокруг видеокодеков 14 ч.
Китай ужесточает контроль за поставками индия — это может ударить по производству дисплеев и оптических чипов 17 ч.
В Словении запущена НРС-система FRIDA с ускорителями NVIDIA Blackwell 19 ч.
Silent PC выпустила водонепроницаемый ПК на AMD Ryzen 9000 с ценой от $3350 19 ч.
Огромные премии сотрудников SK Hynix и Samsung создали угрозу инфляции в Южной Корее 19 ч.
Сделка Microsoft с Oracle по аренде облачной инфраструктуры сорвалась из-за требований безопасности 21 ч.
NASA попытается спасти падающую обсерваторию Swift с помощью космического буксира 21 ч.
Политические меры вряд ли ослабят дефицит памяти на потребительском рынке 22 ч.