Сегодня 22 октября 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.

Было интересно? Скажите об этом Google, чтобы чаще получать ссылки на наши новости про окружающая среда

Источник:

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

window-new
Soft
Hard
Тренды 🔥
Небывалая свобода выбора и верность трилогии: ветеран BioWare рассказал, какой могла стать отменённая Mass Effect 5 23 мин.
ИИ поставил кибератаки на конвейер: CrowdStrike рассказала, как хакеры делегируют взлом автономным агентам 31 мин.
SAP отчиталась о рекордной квартальной выручке — компания делает ставку на автономные предприятия и ИИ-агента Joule 2 ч.
Хакинтош вернулся: macOS 27 запустили на ПК с чипом Snapdragon — но пользоваться ноутбуком почти невозможно 2 ч.
В Google Cloud появятся новейшие ИИ-модели OpenAI 2 ч.
Cyberpunk 2077 получила крупный патч 2.5 к выходу Cyberpunk: Edgerunners 2 — для игры это первое обновление более чем за год 2 ч.
Релиз «Кибер Бэкап» 19: интеграция с VMmanager, RuPost, Zabbix, расширенная поддержка PostgreSQL и многое другое 3 ч.
GitHub перевела 99,99999 % репозиториев в облако Azure 3 ч.
Red Hat и NVIDIA расширили партнёрство для обеспечения безопасности ИИ-агентов 5 ч.
На Android-смартфонах научились запускать iOS — но пользоваться таким «хакайфоном» пока мучительно 5 ч.
Квартальная прибыль Nokia превысила ожидания — немалую часть роста обеспечили облачные и ИИ-клиенты 2 ч.
TrendForce: поставки серверных CPU в 2026 году вырастут на треть 3 ч.
Nebius привлекла $3,5 млрд от Citi на развитие сети ЦОД 3 ч.
Илон Маск сравнил обучение робота Tesla Optimus с воспитанием ребёнка 3 ч.
Anker: каждый второй россиянин постоянно сталкивается с помехами во время звонков 4 ч.
Горсовет Мемфиса отклонил 18-месячный мораторий на строительство ЦОД — ограничения ввели на 135 дней 5 ч.
Amazon отозвала заявку на строительство кампуса ЦОД в Вирджинии из-за противодействия со стороны властей округа Лаудон 5 ч.
Touch ID вернулся не на долго: Apple уже тестирует прототип iPhone Duo 2 с подэкранным Face ID 5 ч.
ИИ не уничтожит человечество, но может заставить его задыхаться: дата-центры грозят свести на нет десятилетия борьбы с загрязнением воздуха 6 ч.
Tesla позволит владельцам Model Y отправлять свои машины «на заработки» в роботакси — и начнёт продавать Cybercab 6 ч.