Balázs Richárd

Asztali eszközökké válhatnak a részecske­gyorsítók

Egy kisméretű, néhány centis eszközzel kutatóknak sikerült minden eddiginél magasabb energiaszintekre gyorsítani szubatomi részecskéket, új csúcsot érve el a kompakt részecskegyorsítók terén. További fejlesztéssel a hagyományos, több kilométeres gyorsítók olyan gépekké válhatnak, amik akár egy asztalon is elférnek.

A Berkeley Lab csapata egy 9 centiméter hosszúságú plazmacsőben gyorsította fel az elektronokat 4,25 gigaelektronvoltra (GeV). Mindez a hagyományos részecskegyorsítók energia gradiense ezerszeresének felel meg, világcsúcsot állítva fel a lézer-plazma gyorsítók esetében. "Ez az eredmény tökéletes kontrollt igényel a lézer és a plazma fölött" - nyilatkozott Wim Leemans, az eredményeket bemutató tanulmány vezető szerzője.

A hagyományos részecskegyorsítók, mint a CERN Nagy Hadronütköztetője (LHC), ami több mint 27 kilométeren terül el a föld alatt, egy fémüreg belsejében munkálkodó elektromos mezők modulálásával gyorsítja fel a részecskéket. Ez a megoldás körülbelül méterenkénti 100 megaelektronvoltra korlátozza az energiát, mielőtt a fém károsodna.

Az új megoldás egy plazma modellre épül, amit Leemans és csapata először 2006-ban mutatott be. A kísérletben lézerfény impulzust indítanak egy rövid és keskeny, szálszerű plazmacsőben. A lézer csatornát, valamint hullámokat hoz létre a plazmában, melyek foglyul ejtik a szabad elektronokat, nagy energiákra gyorsítva azokat. Mindez hasonlít a szörfösök sebességnyeréséhez, amikor lefelé siklanak a hullámok felszínén.

A csúcsdöntő energiaszintet a Berkeley Lab Lézergyorsítójával (BELLA), a világ egyik legnagyobb teljesítményű, petawattos lézerével sikerült elérni. "Ezt a nagy erejű sugarat belekényszerítjük egy 14 méterrel távolabb elhelyezkedő 500 mikronos lyukba" - magyarázta Leemans. "A BELLA lézersugár elég magas stabilitással rendelkezik, ahhoz hogy elérjük a célunkat"

A még a most elértnél is magasabb energiák érdekében Leemans célkitűzése a 10 GeV, ehhez még pontosabban kell kontrollálni a plazmacsatorna sűrűségét, amin a lézer impulzus áthalad.

Hozzászólások

A témához csak regisztrált és bejelentkezett látogatók szólhatnak hozzá!
Bejelentkezéshez klikk ide
(Regisztráció a fórum nyitóoldalán)
  • NEXUS6 #11
    Az ATLAS is 35m hosszú 25m átmérőjű és 7000t tömegű! Szal inkább egy 10 emeletes.
    Utoljára szerkesztette: NEXUS6, 2014.12.13. 19:28:16
  • NEXUS6 #10
    Plusz a detektorok is 2 emeletes házméretűek ugye
  • Renátó1985 #9
    2000-ben tamagochi volt, 2100-ban részecskegyorsító lesz minden alsósnál.
  • Irasidus #8
    Sehol nem írták, hogy pár centis az egész kütyü, asztal méretet írtak. (Én írtam hogy zsebben is elfér, de az a távoli jövő, nem a jelen. Ez csak egy lépés afféle amit cikk vagy én vizionál, de ez a mostani berendezés még használhatatlan részecskegyorsításra, és nem is vetekedhet mondjuk az LHC-val.)
    Utoljára szerkesztette: Irasidus, 2014.12.13. 11:14:01
  • paj01 #7
    Nekem csak az az ellentmondásos, hogy leírják, hogy pár centis kütyü elég a részecskegyorsításhoz...ja meg mellesleg kell hozzá egy kamion méretű lézer berendezés, hogy működjön:)
  • Irasidus #6
    Az LHC gyakorlatilag a gyűrű, ami egyáltalán nem felesleg. Tudod, a tudományban nem egyetlen kísérleti bizonyíték a döntő, hanem több, független mérés, azonkívül ez pontosabb mérés volt.
  • lapaleves #5
    azt írtam a gyűrű lehet felesleges, nem az lhc. dehát egy gyereknek minden mondat új. tán a gravity probe b-ről volt írva, hogy a lényegi bizonyíték más módszerrel időközben meglett. de most nem fogok ez után túrni.
  • Irasidus #4
    A gravitációt a metrikus tenzorok írják le, ami a téridő görbülete (ebből a legismertebb a tömeg). A relativitás elmélet ami leírja, meg véletlenül sem hasonlatokból áll, mit voltál szíves leírni a guruló golyóiddal. Mellesleg egész pontosan a téridőt görbítik meg, ami nem három hanem 4 dimenziós, természetesen ennek megértése fizikai és matematikai ismeretek nélkül nem lehetséges!!! Tovább eddig nem sikerült Einstein relativitás elméletét megkérdőjelezni, sőt eddig sok ezer kísérlet (és használati tárgy!) igazolja a létét. A kérdés nem az, hogy igaz-e a relativitás elmélet, ami nélkül gyakorlatilag a modern eszközök elképzelhetetlenek lennének, mert működik az elmélet! A kérdés ma (az igazi fizikusoknál!) az, hogy vajon a relelm. általánosan írja le a világ működését, vagy nem, és sikerül egy sokkal általánosabb szabályt felállítani, mit ahogy Einsteinek sikerül Newton törvényeinél általánosabb leírást találni. Egyébként a "hó vízből keletkezik hideg hatására" - elmélet is nagyon régi, egy görög tudós több ezer éve alkotta meg, és azóta sem sikerül megcáfolni, az nem érv semmire, hogy régi...
  • TomecK #3
    Gravitációt leíró jelenséget kell bizonyítani, ugyanis nem értjük csak tippelgetünk miért is létezik. Addig értjük, hogy minden tömeggel rendelkező test vonzza egymást, és az a gravitáció, de nem értjük ez, hogy jöhet létre, miért van ez az erőhatás.

    De ha te tudod, hogy a gravitáció, hogy jön létre és pontosan mitől és főleg, hogy képes hatni a térben akkor kérlek magyarázd el a tudósoknak mert nagy szükség lenne rá.

    Az eddigi legelfogadottabb elmélet is igen régi, és megkérdőjelezhető (Einstein relativitás), mégpedig, hogy a nagy tömeggel rendelkező testek kis mértékben görbítik a 3 dimenziós teret és emiatt gyakorlatilag a térben létrejövő "lejtőkön" gurulnak egymás felé a testek.
    Utoljára szerkesztette: TomecK, 2014.12.12. 13:35:10
  • Irasidus #2
    A lézeres gyorsítóké a jövő, ezt már 30 éve tudjuk, és még legalább 60-100 év mire elkészülnek. És igen, ezek majd egy zsebben is elférnek. Persze egy gyereknek minden új... Most megint egy lépést tettek efelé. Az LHC meg egy kutatóeszköz, ami eredményeket ad, és a részecskegyorsítás tapasztalatokban IS egy lépés, nem tudom, hogy lenne ez felesleges? Kérdés: milyen fémgömbös űreszközről van szó? (Mellesleg a gravitációt nem kell bebizonyítani, az tény. Lehet valamit félreértettél?)
    Utoljára szerkesztette: Irasidus, 2014.12.12. 13:02:12