Рочестер ғалымдары ұшпалы фокусты лазермен плазмалық үдеткіште электрон энергиясын екі есе арттырады
Материал бірнеше дереккөз негізінде жасанды интеллектпен дайындалды — түпнұсқаларға сілтемелер төменде.
Рочестер университетінің Лазерлік энергетика зертханасының басшылығымен зерттеушілер тобы лазерлік-плазмалық үдеткіштердегі дәстүрлі дефазировка шегінен екі есе жоғары энергияға электрондарды үдетті. Бұл жетістік бүгін Nature Physics журналында жарияланған зерттеуде хабарланды. Жетістік электрондардың плазмалық толқыннан озып кетуін өтейтін «ұшпалы фокус» арнайы жасалған лазерлік импульстің арқасында мүмкін болды.
Дефазировка шегі
Лазерлік-плазмалық үдеткіштерде қарқынды лазер импульсі плазмада 1 ГВ/см-ден асатын электр өрістері бар толқын тудырады — бұл кәдімгі үдеткіштерден әлдеқайда жоғары. Алайда жарық жылдамдығына жақын үдетілген электрондар толқыннан жылдамырақ қозғалады, ал толқын жылдамдығы лазердің плазмадағы топтық жылдамдығымен шектеледі. Бұл дефазировкаға әкеледі: электрондар үдетуші фазадан озып кетіп, энергия жинауды тоқтатады, деп түсіндірді зерттеудің жетекші авторы, Рочестер университетінің Лазерлік энергетика зертханасының докторы Чарли Эрроусмит. Бұл шектеу ондаған жылдар бойы ықшам плазмалық үдеткіштердің қол жеткізе алатын энергиясын шектеп келді.
Ұшпалы фокус
Рочестер командасы «ұшпалы фокусы» бар лазер импульсін жасады, оның фокус нүктесі топтық жылдамдықтан тәуелсіз қозғалады. Импульстің әртүрлі радиалды бөліктерінің уақытша кідірісін мұқият реттей отырып, зерттеушілер фокус қозғалысының жылдамдығын электрондардың жылдамдығымен сәйкестендірді, бұл дефазировканы өтейді. Nature Physics журналында сипатталған бұл әдіс электрондардың толқындық өрістің үдетуші фазасында ұзағырақ қалуына мүмкіндік береді.
Рекордтық энергия өсімі
Экспериментте ұшпалы фокусы бар импульс дәл сол үдету ұзындығында дәстүрлі дефазировка шегімен салыстырғанда электрондардың энергиясын екі еседен астам арттырды. Нәтиже 2022 жылғы теориялық болжамды растайды және дефазировкасыз лазерлік-плазмалық үдетудің алғашқы эксперименттік демонстрациясы болып табылады. Қол жеткізілген энергия әзірге МэВ диапазонында, бұл болашақ ықшам жоғары энергия көздері үшін тұжырымдаманың жұмыс істейтінін дәлелдейді.
1 дереккөз
Уақыт · артта қалуы