德國科學家在最新一期《物理評論》雜志上撰文稱，他們研制的激光等離子體加速器LUX連續(xù)不斷產生電子束的時間首次超過一整天達到30小時，創(chuàng)下世界紀錄，這是通往未來粒子加速器的一個重要里程碑，有望讓基礎研究和醫(yī)學等領域受益。
LUX由德國電子同步加速器研究所(DESY)和漢堡大學共同開發(fā)和運營。研究人員解釋稱，在激光等離子體加速器內，激光或高能粒子束會在微管內產生等離子波。等離子體是一種氣體，其中的氣體分子被剝離了電子。LUX使用氫氣作為氣體。
研究小組負責人安德烈亞斯·邁爾解釋說：“激光脈沖以狹窄的圓盤形式穿過氣體，在此過程中，將電子從氫分子中剝離，緊隨脈沖后的電子會被位于其前方帶正電的等離子波加速。這使激光等離子加速器獲得的加速強度比現(xiàn)今最強大的機器能提供的加速強度高1000倍，更緊湊、功能更強大的等離子體加速器有望廣泛應用于基礎研究、醫(yī)學等多個領域。”
在破紀錄的不間斷運行中，加速器每秒能加速100000多個電子束。有了這么龐大的數(shù)據(jù)集，科學家可以對加速器、激光器和光束的特性開展更精確地關聯(lián)和分析。邁爾說：“例如，我們可以將電子束中意想不到的變化追溯到激光器中的特定位置，從而確切知道從哪里開始才能產生更好的粒子束。”
邁耶指出：“該系統(tǒng)可運行更長時間，但我們在30小時后就停止了運行。最新研究為這種創(chuàng)新的粒子加速器技術的穩(wěn)定運行奠定了堅實基礎，將激光等離子體加速技術從實驗室轉移到實際應用的時機已經成熟。”
邁耶也強調說，在將這些設備投入實際使用之前，仍有許多技術挑戰(zhàn)需要克服，“但現(xiàn)在，我們能夠操控運行電子束線更長時間，這使我們能更好地應對這些挑戰(zhàn)。”
DESY加速器部門主管威姆·利曼思總結說：“這項工作表明，激光等離子體加速器可以產生可控輸出，為進一步開發(fā)該技術提供了堅實基礎。”(記者劉霞)
關鍵詞： 激光等離子加速器
營業(yè)執(zhí)照公示信息