エンジニアは同じサイズの電子加速器を作成します

ビデオ: エンジニアは同じサイズの電子加速器を作成します

ビデオ: エンジニアが解説!クラウドの全体像 2022, 十一月
エンジニアは同じサイズの電子加速器を作成します
エンジニアは同じサイズの電子加速器を作成します
Anonim
Image
Image

デバイスの外観

DESYシンクロトロンセンターの物理学者は、テラヘルツ放射を使用してエネルギーを粒子に伝達する新しい電子加速器を開発しました。加速器自体の寸法は、長さが約1.5センチメートル、幅が約ミリメートルです。この研究はジャーナルNatureCommunicationsに掲載されており、DESYのプレスリリースで簡単に取り上げられています。

この装置は、内径が約1ミリメートルの銅管で、一端が平らになっています。その中には270マイクロメートルの厚さの石英管があり、その中央には真空チャネルがあります。

加速実験では、科学者は電子ビームをチューブの片側にある小さな穴から小型デバイスに送りました。一方、テラヘルツビームは、中央に穴のあるミラーを使用して加速器に向けられました。放射線はチャネルの全長を通過し、もう一方の端の壁で反射された後、電子ビームと同じ方向に移動しました。その結果、粒子は加速されました。

Image
Image

加速器の概略図

加速自体は約3ミリメートルの長さにわたって発生しました。その結果、59keVの初期エネルギーを持っていた電子は7keVの追加エネルギーを受け取りました。これらの小さな値は、テレビのブラウン管内の粒子のエネルギーに匹敵しますが、この加速方法が機能することを示しています。理論的には、このようなデバイスは、1メートルの有効長で数ギガ電子ボルトまで粒子エネルギーを増加させることができます。

デバイスの小型化の鍵は、1ミリメートルのオーダーの波長のテラヘルツ放射を使用することでした。研究者は、PETRA III加速器は、動作原理と同様に、1000倍長い波長(周波数約500メガヘルツ)の放射線を使用するため、より大きな設置が必要になると指摘しています。ペトラの全長は約2.3キロメートルです。

小型加速器の可能な用途は、コンパクトな自由電子レーザーの作成です。このようなデバイスは、パルスX線レーザー放射を生成することができます。このような「フラッシュ」は、たとえば光合成のプロセスに関与する反応など、高速の化学反応(一種の「写真撮影」)を研究するために使用できます。

トピックによって人気があります

人気の投稿