ساخت شتاب‌دهنده ذرات فوق‌العاده قوی روی میزی!

[kahrupay]

ziدانشمندان دانشگاه تگزاس در آستین اندازه یک شتاب‌دهنده ذرات با انرژی بالا را از دو میدان فوتبال به یک اینچ کاهش دادند.

به گزاش سرویس فناوری خبرگزاری دانشجویان ایران (ایسنا)، این شتاب‌دهنده ذرات قادر است انرژی و سرعت‌هایی را که تاکنون فقط با ابزار اصلی با طول صدها متر تولید می‌شدند، تولید کند.

این دستاورد گام بزرگی به سمت استاندارد کردن شتاب‌دهنده‌های پلاسمای لیزر گیگاالکترون‌ولتی در لابراتوارهای سراسر جهان است.

یک گیگا الکترون‌ولت میزان انرژی است که هنگامی که یک الکترون در عرض تفاوت پتانسیل الکتریکی یک میلیارد ولتی حرکت می‌کند، تولید یا از دست می‌دهد.

دانشمندان دانشگاه تگزاس حدود نیم میلیارد الکترون را در مسافتی حدود یک اینچ به دو گیگاالکترون‌ولت شتاب دادند.

تاکنون این میزان انرژی و تمرکز توسط یک شتاب‌دهنده معمولی با طول بیش از دو زمین فوتبال به دست آمده بود. شتاب‌دهنده جدید حدود 10 هزار برابر کوچک‌تر شده است.

با موفقیت شتاب‌دهنده دو گیگاالکترون‌ولتی جدید، دانشمندان انتظار دارند در چند سال آینده شتاب‌دهنده‌های 10 گیگاالکترون‌ولتی به اندازه چند اینچ بسازند و همچنین شتاب‌دهنده‌های 20 گیگاالکترون‌ولتی به همان اندازه را ظرف یک دهه بسازند.

یکی از عوامل کیفی مهم شتاب‌دهنده دو گیگاالکترون‌ولتی جدید توانایی این ابزار برای تولید پرتوهای ایکس دارای دوام فمتوثانیه است.

در این مقیاس زمانی مولکول‌ها ارتعاش کرده و سریع‌ترین واکنش‌های شیمایی روی می‌دهند.

با پرتوهای ایکس با این میزان شفافیت که با کالیبرهای ابزار بزرگ برابری می‌کند، محققان می‌توانند ساختارهای اتمی را با دقت عالی مشاهده کنند.

به منظور خلق الکترون‌های با این سطح انرژی که برای تولید پرتوهای ایکس لازم هستند، تیم علمی از شتاب‌ لیزر-پلاسما استفاده کرد که شامل شات‌کردن یک پالس لیزری کوتاه اما بسیار قدرتمند به درون گاز با استفاده از لیزر Texas Petawatt بود.

فیزیکدانان مدعی‌اند که می‌توانند یک لیزر الکترون آزاد پرتو ایکس، یعنی شفاف‌ترین منبع اشعه ایکس را برای علم به ارمغان آورند.