Perşembe , Kasım 21 2019
Anasayfa / Bilimsel Gelişme / Fizikçiler Plazma Kanalında Parçacık Hızlandırma Rekoru Kırdı

Fizikçiler Plazma Kanalında Parçacık Hızlandırma Rekoru Kırdı

Fizikçiler plazma kapilerinde parçacık hızlandırma dünya rekoru kırdılar . Sadece 20 cm mesafede elektron ışınlarını, 0’dan 7,8 milyar elektron volta(GeV) hızlandırmayı başardılar. Böylece daha önce 9 cm’de 4,2 GeV olan önceki rekoru nerdeyse ikiye katlayarak plazma ardıl alanı(wakefield) hızlandırma rekoru kırdı.

Yüksek enerji parçacık ivmelendiriciler Evren’i oluşturan parçacıkları anlamada hayati önem taşıyor. Fakat boyut ve maliyet gibi bazı limitlere takılıyorlar. Dünyanın en büyük deneyi Büyük Hadron Çarpıştırıcı (LHC) 26,7 km uzunluğunda dairesel bir vakum tüneli gerektiriyor. Bu da işin boyutu ve maliyetini inanılmaz arttırıyor. Hatta CERN’de yeni inşa edilecek parçacık hızlandırıcı bundan çok daha büyük olacak.

 Bu tüneller boyunca radyo frekans üretecek şekilde boşluklu metal odacıklar yerleştiriliyor. Bu odacıklarda 5 MV/m (milyon volt /metre) hızlandırma alanı sağlanarak , parçacıklara ışık hızına yakın hızlara ulaştırılıyor.

Geçtiğimiz sene CERN’deki fizikçiler yeni geliştirdikleri teknikle 200 MV/m hızlandırmaya ulaştıklarını duyurmuşlardı. Böylece 10 metrede 2 GeV hıza ulaşabiliyorlar.

Aslında bu dalgalarda sörf yapmaya benziyor. Lazer atımları kullanarak elektromanyetik alanlar yaratan plazma dalgaları üretiliyor . Bunlar da radyo frekans alanlarından binlerce kat daha güçlü. İşte parçacıklar bu plazma dalgalarını kullanarak sörf yapıyor ve enerji kazanıyor.

Lawrence Berkeley NationaL Laboratuvarı’ndan fizikçiler bunu geliştirmek için, bir plazma dalga kılavuzu tasarlayarak geliştirdi. Araştırmacılar bu geliştirme için şöyle diyor; “ Odaklanmış dalga atımlarının lazer difraksiyonunu azaltmak için kullanarak, lazer gücünden elde edilen enerji kazanımını ve hızlanma menzilini arttırıyoruz.”

Elektronlar Dalga Sörfü Yapıyor

Gazla doldurulan safir tüpün içindeki elektrik deşarjı plazma yaratımını tetikliyor. Sonra,” ısıtıcı” lazer atımı kullanıldığında plazmanın merkezindeki bir miktar gazı boşaltarak yoğunluğu düşürerek, lazer ışığa odaklanıyor.

Bu plazma kanalı lazer atımları menzil ve hızlandırıcı boyunca hapsedebilecek kadar güçlü oluyor. Sonradan gönderilen “sürücü” lazer dalgaları plazma içinde dalgalar üretiyor. Plazma içindeki elektronlar dalgayı yakalayarak, aynı sörfçüler gibi safir tüp boyunca sörf yapıyor.

Önceki deneyde plazma yoğunluğu lazerin kapiler boyunca odaklanmasını engellemiş ve sonuçta safir tüpe zarar vermişti.

Sonraki deneylerde plazma içindeki elektron injeksiyonunda hassas kontrol sağlanması ve ışın kalitesinde daha önce ulaşılamayan değerler ulaşılması planlanıyor.

Araştırma , APS’nin Plazma Fiziği Anabilim Dalı’ndaki 61. Yıllık Toplantısında sunulacak ve bu yılın başlarında Physical Review Letters  yer alacak .

Kaynak: https://www.sciencealert.com/electrons-hit-record-acceleration-from-0-to-7-8-gigaelectronvolts-in-20-centimetres

Facebook Yorumları

Bu haber 17279 kez görüntülendi.

Hakkında Oğuz Sezgin

Bir bilim sever ve kimyager olarak, internetteki eksikliği görerek Gerçek Bilim’i 2012'de kurdum. Bu sitede gördüğünüz pek çok bilim ve teknoloji haberini oldukça ciddi kaynaklardan toplayarak sizin için araştırıyor, çeviriyor ve geliştiriyorum. Gerçek Bilim'deki diğer yazarlar ve ben, her gün baş döndürücü şekilde gelişen bilim ve teknoloji haberlerini size aktarmaktan kıvanç duyarız.

İLGİNİZİ ÇEKEBİLİR

Looking Glass 8K Holografik Ekran Üretti

Bu yılın başlarında Looking Glass Factory şirketi tümüyle 3 boyutlu görselleştirebilen iş istasyonlarını duyurmuştu. Şirket …

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir

*

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.