Команда физиков из Национальной ускорительной лаборатории SLAC в Менло-Парке, Калифорния, достигла рекордных показателей, создав электронные пучки с самым высоким током и пиковой мощностью. Их исследование, опубликованное в журнале Physical Review Letters, открывает новые горизонты в науке.
Ученые десятилетиями использовали мощные лазеры для расщепления атомов и моделирования экстремальных условий. В этом эксперименте они усилили электронные пучки, придав им уникальные свойства. Основная идея заключалась в концентрации максимального заряда за минимальное время — 100 килоампер за одну квадриллионную секунды.
Электроны разгонялись в ускорителе до 99% скорости света с помощью мощных магнитов, движущихся на радиоволнах в вакууме. Однако на поворотах электроны теряли энергию. Чтобы минимизировать потери, команда использовала цепочку электронов длиной в миллиметр, заставляя их двигаться по более прямой траектории. Магниты отклоняли электроны, сжимая цепочку и усиливая импульс. В итоге длина импульса составила всего 0,3 микрометра.
Этот метод может революционизировать исследования в химии, физике плазмы и изучении вакуума, открывая новые возможности для научных открытий.
Схема эксперимента по генерации экстремального пучка сверхвысоких токов. Источник: arXiv DOI: 10.48550/arxiv.2411.10413
Дополнительная информация: C. Emma et al, Experimental Generation of Extreme Electron Beams for Advanced Accelerator Applications, Physical Review Letters (2025). DOI: 10.1103/PhysRevLett.134.085001. On arXiv: DOI: 10.48550/arxiv.2411.10413
Источник: Physicists achieve record-breaking electron beam power and current