佛山震动开关飞秒x射线从桌面加速器

物理学家在奥斯丁德克萨斯大学已经建立了一个桌面粒子加速器可以产生能量和速度之前达到只有通过主要设施。

我们已经加速约十亿电子伏的电子2距离大约1英寸,”麦克说镇定剂,物理学教授,这所大学的自然科学。“直到现在,这种程度的精力和注意力要求传统的加速器,伸展的长度超过两个足球场。这是一个精简的一个因素。”约10000

研究结果发表在《自然通讯,据说是标志着一个重要的里程碑的进展多吉电子伏特(GeV)激光等离子体加速器成为标准设备研究实验室。

唐纳说,他预计10 gev加速器几英寸的长度要开发在接下来的几年内,他认为20 gev加速器可以开发类似的大小在一个十年。

唐纳表示,从目前的2 gev电子加速器可以转化为“硬”x射线明亮如来自大型设施。他相信在进一步细化他们甚至可以驱动一个x射线自由电子激光器,目前可用的最明亮的x射线源,科学。

一个桌面x射线激光器将是变革性的化学家和生物学家,谁能使用明亮的x射线研究的分子基础物质和生活与原子精度,和飞秒时间分辨能力,不用去一个大型国家设施。

“x射线的我们能够生产的飞秒持续时间,这是时间尺度的分子振动和最快的化学反应发生,”唐纳在一份声明中说。他们将有能量和亮度,使我们看到,例如,原子结构的单一蛋白质分子在活样本。

生成高能电子能够生产这些x射线,唐纳和他的同事们雇佣发展加速,涉及发射一个简短但极其强烈的激光脉冲为气体。

“外人看起来低技术”,唐纳表示。“你要做的就是让一个小吹气与正确的密度和概要文件。激光脉冲进来。它并使气体电离等离子体,但它也烙印在结构。它将电子从离子背景并创建这些巨大的内部空间电荷字段。然后带电粒子出现的是等离子体,被困在那些领域,这是赛车沿着以接近光速的速度与激光脉冲,并加速在他们。

科学家一直在尝试发展加速度的概念自1990年代早期,但他们一直受到他们的激光的力量。作为一个结果,现场被困在一个最大的能量约1 gev多年。

唐纳和他的同事们能够使用德州Petawatt激光推过去的这个障碍。尤其是petawatt激光使他们能够使用气体少得多的密度比先前的实验。

“在一个较低的密度,激光脉冲的行进速度可以通过气体,”唐纳表示。但与前几代的激光器,当密度太低了,没有足够的溅水声电子注入到加速器,所以你得到了什么。这就是petawatt激光进来。当它进入低密度等离子体,它可以使一个更大的水花。

唐纳说,现在他和他的团队展示了使用性能2 gev加速器,它应该只是一个时间问题,直到10 gev加速器建成。这个门槛是很重要的,因为10 gev设备将能够做x射线分析,生物学家和化学家希望。

“我不认为一个重大突破是需要到那里,”他说。“如果我们能够保持资金到位在接下来的几年里,这一切会发生。公司现在销售petawatt激光商业,我们就能更好地这样做,公司会产生使10 GeV加速器模块。然后最终用户,化学家和生物学家,将进来,这将导致更多的创新和发现。佛山震动开关http://www.cxesw.com