Logo
Cover

Физики из Университета Небраски — Линкольна в процессе эксперимента почти мгновенно ускорили электроны в плазме лазерным импульсом до скорости, близкой к световой.

294

Каждый раз, когда свет с нормальной интенсивностью отражается, рассеивается или поглощается, он выделяет крошечный объем силы, достаточный для того, чтобы, например, толкать солнечный парус. Но поскольку его так мало, приходится прикладывать силу годами, чтобы разогнать такой космический корабль. Другой тип силы возникает, когда свет имеет градиент интенсивности. Его применяют в «оптических пинцетах» для микроскопических объектов. Но и тут сила чрезвычайно мала, пишет Phys.org.

В эксперименте физиков Университета Небраски-Линкольна (США) лазерные импульсы были сфокусированы в плазме, и это позволило электронам двигаться, поймав волну, и разгоняться до сверхрелятивистских скоростей.

Частицы двигались в триллион триллионов раз быстрее, чем скорость, с которой космонавты поднимаются на орбиту с помощью ракеты-носителя.

Новый подход открывает возможность контролировать начальную фазу кильватерного ускорения и улучшить производительность компактного ускорителя электронов нового поколения, который ученые окрестили «оптической ракетой». Она должна будет прийти на смену непрактичным и громоздким предшественникам.

«Это новое и уникальное применение интенсивного света может улучшить производительность компактных электронных акселераторов, — говорит профессор Дональд Амстедтер, руководитель эксперимента. — Но более существенный научный аспект наших результатов в том, что применение силы света привело к прямому ускорению материи».

Недавно физикам ЦЕРНа удалось разогнать электроны в кильватере протонов, движущихся сквозь плазму. Они добились темпа ускорения электронов до 2 ГэВ, или среднего градиента в 200 МВ/м.