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Los aceleradores de partículas son extremadamente útiles en el estudio de la materia del Universo, pero son lo que pensamos que son herramientas enormes, en algunos casos alrededor de ciudades. Los científicos ahora han ideado una forma mucho más pequeña de ejecutar la potencia láser avanzada, un dispositivo que podría ser tan útil como sus contrapartes más grandes.
El acelerador de partículas es: Acelerador de despertar de plasma, que causa ráfagas cortas e intensas de electrones, և el láser que alimenta se conoce como un láser de electrones libres (FEL), que utiliza su luz para analizar átomos, moléculas y materia condensada con soluciones increíblemente altas.
Aunque este escenario se ha probado antes, la luz láser resultante no fue tan intensa como para ser útil a pequeña escala. Aquí, los investigadores pudieron mantener el contenido cerrado en unas pocas habitaciones de tamaño normal, mientras amplificaban el último haz de electrones producido por el láser, aumentando la intensidad del proceso 100 veces en el último paso.
«Probamos la viabilidad de una nueva ruta técnica con un acelerador láser electrónico con una aceleración extremadamente alta, redujo el tamaño del objeto de un kilómetro a 12 metros». dice el físico Leng Yuxin, Por la Academia China de Ciencias (CAS).
Hubo varios desafíos para el equipo a la hora de reducir la tecnología y mantenerla útil en la práctica. Tuvieron que reducir las fluctuaciones de energía de los electrones hasta en un 0,5 por ciento, por ejemplo, lo que requirió una serie de optimizaciones para controlar la aceleración de los electrones y garantizar un viaje suave.
Los electrones se disparan a un tubo de vacío, una serie de tres ondas magnetizadas que utilizan sus campos magnéticos para hacer vibrar los electrones para producir luz. La luz emitida repele los electrones, empujándolos en grupos más pequeños, que luego emiten un rayo láser.
Una de las razones para mantener la estabilidad con los amplificadores de campo eléctrico es que el ajuste puede ser tan compacto como antes. Esto significa que los beneficios de un acelerador de partículas se pueden aplicar a experimentos en una sola habitación.
«Las características de FEL, incluida la resolución súper alta de tiempo և espacio և el pico de brillo ultra alto, permiten una vista tridimensional y multimodal de los objetos con una precisión extremadamente alta». dice el físico Wang Wentao, De CAS.
La nueva configuración no solo es más pequeña que la configuración del acelerador de partículas parcial և FEL, sino que también es mucho más asequible, lo que abre todo tipo de nuevas aplicaciones potenciales, incluso si el dispositivo no es tan potente como las versiones a gran escala.
De hecho, la preparación de un nuevo acelerador de partículas, su FEL, para experimentos prácticos de laboratorio llevará mucho más tiempo, mucha más investigación, pero los científicos han demostrado lo que es posible en términos de reducir todo el sistema.
Y aunque todavía hay algunas preguntas sobre qué tan bien el acelerador pequeño y el láser coincidirán con los resultados que ya obtenemos de las versiones más grandes, otros expertos se apresuró a elogiar la nueva investigación sobre lo que se ha hecho. Es posible que haya muchos descubrimientos nuevos y emocionantes en camino.
«Es probable que el uso de tecnología potencial mejore en gran medida la comprensión de la humanidad sobre el misterio de la vida, la revolución de los seres vivos». dice Ventao,
El estudio fue publicado Naturaleza:,
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