Nový rekord: Laserový plazmový urychlovač běžel nepřetržitě déle než den  
V německém institutu DESY již několikrát udrželi provoz vyvíjeného laserového plazmového urychlovače po dobu 30 hodin. Za tu dobu dokázali urychlit 100 tisíc svazků elektronů. Laserové plazmové urychlovače jsou už docela zralé na praktické aplikace.
Elegance laserového plazmového urychlování. Kredit: DESY, Science Communication Lab.
Elegance laserového plazmového urychlování. Kredit: DESY, Science Communication Lab.

Budoucí urychlovače částic budou nejspíš vypadat úplně jinak než ty dnešní. Budou výkonné a zároveň velmi kompaktní. Vejdou se na stůl a třeba i do chytrého telefonu. To nabízejí laserové plazmové urychlovače, které jsou teď ve víru intenzivního výzkumu a vývoje. Odborníci německého institutu DESY (Deutsches Elektronen-Synchrotron) nedávno zaznamenali významný rekord, který představuje další milník na cestě k pokročilým urychlovačům.

 

Andreas R. Maier. Kredit: Thomas Schuster / DESY.
Andreas R. Maier. Kredit: Thomas Schuster / DESY.

Na beamline LUX, vyvinuté a provozované DESY ve spolupráci s University of Hamburg, běžel laserový plazmový urychlovač v jednom kuse celých 30 hodin. Vedoucí výzkumu Andreas R. Maier to hodnotí jako zásadní krok ve vývoji této inovativní urychlovací technologie. Podle Wima Leemanse, šéfa Accelerator Division v DESY, je už doba zralá na to, aby laserové plazmové urychlovače vyšly z laboratoří do praktických aplikací. Těch by přitom mohla být celá řada.

 

DESY, logo.
DESY, logo.

V laserovém plazmovém urychlovači jsou částice urychlované na vlnách plazmatu v brázdovém poli (wakefield acceleration), rozvlněných laserovým paprskem. Tento fenomén umožňuje urychlovat částice mnohem intenzivněji, než to zvládnou i ty nejvýkonnější soudobé urychlovače. Proto mohou být laserové plazmové urychlovače velmi malé, až neuvěřitelně. Stále ještě zbývá překonat celou řadu technických překážek. Jak ale říká Maier, když teď mohou provozovat urychlování laserovým plazmovým urychlovačem po dlouhou dobu bez přestávky, tak by jim měl jít výzkum lépe od ruky.

 

Část beamline LUX v detailu. Kredit: DESY.
Část beamline LUX v detailu. Kredit: DESY.

Během rekordního 30hodinového provozu Maierův tým urychlil více než 100 tisíc svazků elektronů, vždy zhruba jednou za sekundu. Pak to zopakovali už nejméně třikrát. Vytvořili tím velký soubor dat, který jim usnadní analýzy fungování urychlovače i samotného procesu urychlování v brázdovém poli. Podle Maiera bylo v jejich případě klíčem k úspěchu spojit znalosti dvou poněkud odlišných oborů – urychlování v brázdovém poli a stabilní provoz urychlovačů. V institutu DESY měli k dispozici oboje.

 

Jak uvádí Leemans, úspěch výzkumu laserové plazmové urychlovače potvrzuje, že takový urychlovač může mít kontrolovatelný a přesně opakovatelný provoz. Teď bude podle něj možné navázat dalším vývojem této slibné technologie.

 

Literatura

Deutsches Elektronen-Synchrotron 19. 8. 2020.

Physical Review X 10: 031039.

Datum: 28.08.2020
Tisk článku

A jako Antarktida / Pohled z druhé strany - Böhm David
 
 
cena původní: 495 Kč
cena: 441 Kč
A jako Antarktida / Pohled z druhé strany
Böhm David
Související články:

Skládáním laserů můžeme zmenšit urychlovače z kilometrů na metry     Autor: Stanislav Mihulka (30.05.2014)
Objeví se urychlovače částic poháněné laserovými implozemi nanopulzarů?     Autor: Stanislav Mihulka (25.05.2018)
Miniaturní urychlovače přicházejí: AWAKE urychlil první elektrony!     Autor: Stanislav Mihulka (31.08.2018)



Diskuze:

V článku

Vladimír Bzdušek,2020-08-28 22:35:52

niečo chýba. Niečo podstatné.

Odpovědět




Pro přispívání do diskuze musíte být přihlášeni




Tento web používá k poskytování služeb, personalizaci reklam a analýze návštěvnosti soubory cookie. Používáním tohoto webu s tím souhlasíte. Další informace