Сегодня 02 апреля 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 🔥
Статистика Steam за март: Linux обогнала macOS, популярность RTX 5070 вернулся к реальности, а AMD отобрала ещё чуть-чуть доли Intel 5 мин.
Cloudflare представила CMS EmDash — «духовного преемника» WordPress 13 мин.
«Яндекс» добавил в определитель номера блокировку всех неизвестных номеров 41 мин.
Apple объявила об отключении всех платежей в России 43 мин.
Россияне озаботились альтернативными способами пополнения Apple ID 47 мин.
Fujitsu сократит 10 % сотрудников британского подразделения, чтобы хоть как-то справиться с многолетним скандалом с Почтой Великобритании 2 ч.
Google начнёт принудительный перевод Wear OS на 64-битные приложения 2 ч.
Стартап Kagi представил «Малый веб» — рукотворный каталог сайтов, созданных людьми, а не ИИ 4 ч.
Meta предупредила о поддельном приложении WhatsApp от разработчика шпионского ПО 4 ч.
Google вдвое увеличила объём облачного хранилища, но не для всех 4 ч.
В России хотят «зачистить» рынок связи от небольших операторов — это может спровоцировать рост цен 57 мин.
Иран нанёс новый удар по облачному ЦОД AWS в Бахрейне 3 ч.
Американцы создали память, способную работать при 700 °C — для Венеры, реакторов и ИИ 3 ч.
Gigabyte анонсировала плату X870E Aero X3D Dark Wood с отделкой под тёмное дерево 3 ч.
Удобно устроились: долгосрочные контракты позволят Samsung и SK hynix расширять производство памяти на деньги клиентов 3 ч.
Ближневосточная война грозит дефицитом ещё одного важного вещества для производства чипов 4 ч.
Крупная российская точка обмена трафиком повысит цены — зарубежный трафик резко вырос 5 ч.
Oracle готовит многотысячные сокращения персонала, чтобы высвободить средства на новые ИИ ЦОД 5 ч.
Китайские ИИ-ускорители заняли почти половину местного рынка на фоне снижения доли NVIDIA 6 ч.
QNAP выпустила управляемый коммутатор QSW-M7230-2X4F24T с портами 100GbE QSFP28 6 ч.