| | Сегодня, 06:04 | Новости науки и техники
CERN начинает испытания технологии, которая имеет шансы стать в будущем физики элементарных частиц
Одна из вещей, которые вы наверняка можете узнать об экспериментах физики элементарных частиц, является то, что во всех этих экспериментах используются действительно крупные научные установки. Длина тоннеля Большого Адронного Коллайдера (БАК), самый мощный ускоритель частиц в мире, находится в 27 км в длину, а самый большой линейного ускорителя (Stanford Linear Accelerator превышает три километра. Ученые Европейской организации по ядерным исследованиям ЦЕРН приступили к испытаниям новой технологии ускорения частиц, который ляжет в основу будущих компактных, но и тем не менее, чрезвычайно мощных ускорителей частиц нового поколения.
Несколько дней назад, ученые CERN завершили серию тестов работы ускорителя, в курсе, что это ускоритель совершенно нового типа. Принцип его работы позволит разогнать частицы до очень высоких энергий. Теперь, благодаря этой технологии, размер ускорительных экспериментальных установках может быть уменьшена в сто раз, и что в будущем не исключено появление ускорителя, сопоставимой с энергией ТАНКА, но при размерах, сопоставимых с размерами стола.
Большие ускорители и коллайдеры состоят из множества узлов и деталей, для которых требуется пространство. Так же довольно значительный объем дискового пространства, необходимый для установки датчиков, которые регистрируют «ливни» вторичных элементарных частиц, которые возникают в местах столкновений лучей. Несмотря на то, что в конструкциях ускорителей используются все последние достижения науки и техники, ускорение частиц до энергии не происходит мгновенно, для этого требуется достаточно много времени, поэтому частицы будут совершать большое количество оборотов в туннель ускорителя. В эксперименте AWAKE (Протон Driven Plasma Wakefield Acceleration Experiment) используется принципиально новый метод плазменного ускорения, что позволяет дисперсных частиц с очень высокой скоростью, достаточно малое расстояние, то есть, в течение более короткого периода времени.
На базе ускорителя ПРОСЫПАЮСЬ принципов ускорения, которые были разработаны в теории, только в 1970-х годах. «На первом этапе пакет протонов, разработанный синхротронным ускорителем Super Proton Синхротрона, проходит через область, заполненную плазмой. Отрицательно заряженные электроны этой плазмы приближаются, проходят положительно заряженных протонов и выходят за границы облака плазмы, что становится положительно заряженным облаком», — говорит edda Гшвендтнер (Edda Gschwendtner), руководитель проекта, ПРОСНУЛСЯ, — «Этих протонов, влетающие в облаке плазмы, производят волны, которые улавливает частицы и разгоняет их, как серфингист разгон на гребне морской волны. И этот метод работает в тысячу раз быстрее, чем традиционные методы ускорения элементарных частиц».
Во время первых тестов, ученые только представили свои импульсы, лучи протонов, в рамках акселератора. На акселератор, еще не создан плазмы в облаке, может «беспокоиться» и ускорения электронов. И действительно ускорить свои первые ускоритель частиц ПРОСЫПАЮСЬ начнется только в 2018 году. Следует отметить, что ускоритель ПРОСЫПАЮСЬ, это не единственный ускоритель, работы по которой проводятся в настоящее время, однако, он является первым, и пока единственным, на что плазменные волны, будет создавать импульсы лучей, протонов, которая в теории позволит получить очень высокую мощность.
Однако, для того, чтобы увидеть аналогичные плазменные ускорители в действии на реальных экспериментов, придется подождать один или два десятка лет. Это время будет потрачено ученых в создании практики плазменной технологии ускорения, минимизировать в максимально возможной степени, и для развития ряда технологий, связанных.
