Plasma rece și coșurile de picnic micșorează acceleratorii de particule

Cu toate acestea, înlocuirea unei fascicule vechi de transmisie cu una nouă este mai dificilă decât înlocuirea unui motociclist de curse important. Vechiul fascicul de antrenare se mișcă în continuare cu aproximativ viteza luminii, așa că pentru a face comutarea, metoda folosește magneți dipol care formează o cale în zig-zag – adică două căi, una mai lungă decât cealaltă, care se întâlnesc după separare. Chicanele permit fasciculului de transmisie să se miște în afara drumului, în timp ce fasciculul din spate continuă cu un nou fascicul de tracțiune.

În plus, cercetătorii au arătat cum fasciculul este mișcat prin fiecare fază a plasmei folosind lentile de focalizare care ajută fasciculul din spate să rămână pe drumul cel bun în timp ce au loc schimburile de fascicul de șofer. Cercetătorii au publicat o lucrare care descrie ideea în septembrie Scrisori de revizuire fizică.

O altă idee de accelerație compactă

Pe lângă accelerarea câmpului de plasmă al lui Wake, cercetătorii au alte idei despre modalități de a accelera particulele pe distanțe mai scurte. Una dintre aceste idei va fi construită la Arizona State University (ASU) în colaborare cu Emilio Nanni de la SLAC și alții. Designul folosește lasere – nu doar magneți – pentru a muta electronii în interiorul XFEL pentru a produce raze X puternice necesare experimentelor.

În XFEL convenționale, magneții puternici agită un fascicul de particule pentru a genera raze X. Linia magnetică poate fi lungă, ceea ce înseamnă că lungimea totală a XFEL va fi lungă. Dar dacă XFEL nu ar avea nevoie de o linie întreagă de magneți pentru a face particulele să danseze și să emită raze X? Aceasta este întrebarea care a ajutat la proiectarea dispozitivului compact XFEL, care folosește un fascicul laser pentru a lovi un fascicul de particule, ajutând fasciculul să vibreze și să producă raze X puternice. Laserul înseamnă că ar putea fi necesari mai puțini magneți oscilatori, rezultând un XFEL mai scurt, dacă ideea funcționează în practică.

XFEL combinat va fi construit în următorii cinci ani în campusul ASU din Tempe. Construirea de acceleratoare mai mici și mai compacte este bună pentru știință, au spus cercetătorii. Acest lucru înseamnă că mai mulți oameni și locuri au acces la acceleratori de particule, care au fost unul dintre cele mai importante instrumente din ultimii 100 de ani în știință.

Sfârșitul liniei

Înapoi în tunelul de accelerație, Spencer Gesner închide capacul coșului de picnic și se îndreaptă spre o masă lungă. Aici, coleg de știință SLAC Doug Story stă, lucrând la un laptop, revizuind datele de performanță ale fasciculului. Tabelul se numește tabelul de descărcare a fasciculului, care este zona de diagnosticare post-plasmă primară pentru măsurarea a ceea ce s-a întâmplat cu fasciculul de electroni după ce câmpul de trezi de plasmă a fost accelerat, a spus Storey.