北京科技日报8月23日电(记者刘霞)德国科学家在最新一期《物理评论》上撰文称,他们研制的激光等离子体加速器勒克斯首次连续产生电子束,超过一整天,达到30小时,创下世界纪录,是未来粒子加速器的重要里程碑,有望造福基础研究和医学。
lux由德国电子同步加速器研究所(desy)和汉堡大学共同开发和运营。研究人员解释说,在激光等离子加速器中,激光或高能粒子束会在微管中产生等离子波。等离子体是一种气体,其中气体分子被剥去电子。莱克丝使用氢气作为气体。
Andreas ·,研究组组长;迈耶解释说,激光脉冲以窄圆盘的形式穿过气体,在此期间,电子从氢分子中被剥离出来,紧接着脉冲之后的电子会被它前面的带正电等离子体波加速。这使得激光等离子加速器获得的加速强度比当今最强大的机器提供的要高1000倍。更紧凑、更强大的等离子体加速器有望在基础研究、医学等领域得到广泛应用。
在破纪录的不间断运行中,加速器每秒钟可加速10万多束电子束。有了如此庞大的数据集,科学家可以更准确地关联和分析加速器、激光和光束的特性。迈耶说:例如,我们可以将电子束中意想不到的变化追踪到激光中的特定位置,从而准确地知道从哪里开始产生更好的粒子束。
迈耶指出,系统可以运行更长时间,但我们在30小时后停止运行。最新的研究为这一创新的粒子加速器技术的稳定运行奠定了坚实的基础,将激光等离子体加速技术从实验室转移到实际应用的时机已经到来。
迈耶还强调,在将这些设备投入实际使用之前,仍有许多技术挑战需要克服,但现在,我们可以更长时间地操作电子束线,这使我们能够更好地应对这些挑战。
WIM &米德多,德西加速器部门主管;Limans的结论是:这项工作表明激光等离子体加速器可以产生可控的输出,为进一步发展这项技术提供了坚实的基础。
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【/h/】与大型强子对撞机等传统粒子加速器相比,激光等离子加速器对粒子的加速方式完全不同。近年来,传统的粒子加速器不断升级,激光等离子加速器也有了新的突破。几年前,美国科研小组在一个9厘米长的等离子体管中对粒子进行加速,使其获得了传统粒子加速器能量梯度的1000多倍,创下了当时激光等离子体加速器的新纪录。这一新记录将进一步推动激光等离子体加速技术走出实验室,进入实际应用。