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科学家提出台式粒子加速器改进技术

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来源: 作者: 2019-05-16 19:30:19

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帮助科学家发现希格斯玻色子的大型强子对撞机(LHC)是一台被埋在瑞士—法国交界处地下的巨大装备。它需要27公里的路径为粒子加速,从而使后者在相互撞击前接近光的速度。但是,还有另一种被称为激光尾场加速器的粒子加速器。它仅需要像LHC一样的传统加速器所需距离的一小部分。

如今,来自印度和韩国的研究人员提出了一种改进激光尾场加速器束流质量的新方法。这种加速器有时又被称为台式加速器,因为它们能装在标准的试验台上。由于激光尾场加速器仅占传统加速器大小和耗资的一部分,因此它们能为更多实验室和高校带来高能物理学实验,并且为医学医治产生带电粒子。而提高束流质量能改良此类装备的效能。

研究人员日前在美国传统美食花椒酱
物理联合会出版社所属《应用物理学杂志》的一篇论文中描述了他们的方法。

传统粒子加速器利用电场或无线电波为带电粒子束加速。激光尾场加速器则按照一种大不相同的原理运行。此类加速器中的激光通过弥散等离子体发送脉冲。等离子体是一种含有阳离子和自由电子的物资状态。激光脉冲在等离子体中激发电波。反过来,电波创造了也被称为激光尾场的电场,而后者能捕获电子并将它们加速到千兆电子伏的能级。相比之下,作为全球最强大的粒子加速器,LHC能将粒子加速到兆兆电子伏(是千兆电子伏的1000倍)。

印度和韩国研究团队发明的这项技术,能在激光脉冲产生后增加所捕获电子的数量,并因此改善激光尾场加速器的束流质量。

团队成员、德里大学物理学家Devki Nandan Gupta表示,此项发现能改善未来加速器所用的技术。

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