Ein radikal neue Teilchenbeschleuniger hätte 500 Mal die Kraft
Wenn Sie nichts über den Large Hadron Collider wissen, wissen Sie, dass es riesig ist. Massive. 17 Meilen von Tunneln unter der Schweiz. Traditionelle Beschleuniger brauchen diesen Raum zu Partikeln, in einander zu nahe der Lichtgeschwindigkeit zu zerschlagen. Aber Wissenschaftler an der Stanford University sind einen Schritt näher gekommen, um eine neue Art von Teilchenbeschleuniger, die dasselbe zu einem Bruchteil der Größe zu tun könnte.
Die Schlüsselidee ist Plasma-Wakefield-Beschleunigung, und wie der Name schon sagt, es ist ein bisschen wie das Reiten Gefolge hinter einem Boot. Symmetrie-Magazin erklärt im Detail:
Forscher gesendet Paare von Elektronen Trauben mit 5 Milliarden auf 6 Milliarden Elektronen in einer Laser-generierte Spalte von Plasma in einem Ofen heiß Lithium Gas. Die erste Ladung in jedem Paar gestrahlt alle freien Elektronen vom Lithiumatome, die positiv geladenen Lithium-Kerne hinterlassen – eine Konfiguration bekannt als das "Blowout Regime." Die gesprengten Elektronen ging dann zurück hinter der zweiten Reihe von Elektronen bilden ein "Plasma-Wake", die die nachfolgenden Haufen zu höheren Energie angetrieben.
Die Idee der Partikel Wakefield, die Beschleunigung um für Jahrzehnte, aber es ist der erste Wissenschaftler ausgetauscht worden hat haben erreicht, dass "Blowout-Regime" und Partikel auf solch hohen Energien gesteigert. Um einige Zahlen drauf, gibt das Partikel 400 bis 500 Mal so viel Energie als eine herkömmliche Beschleuniger würde auf der gleichen Strecke.
Der LHC ist unsere modernsten Teilchenbeschleuniger noch, aber schließlich wollen wir leistungsfähigere Beschleuniger Partikel größer als das Higgs zu studieren, die die Quelle der dunklen Materie sein könnte. Die Größe und die Kosten für diese Beschleuniger, wäre jedoch gewaltig. Und CERN, die den LHC läuft, hat bereits Anwendungen genügend Strom um 300.000 Haushalte zu versorgen. Die wahrscheinliche Lösung wäre zu klein, denken Sie, dass Plasma Wakefields denken. [Symmetrie, LiveScience, Natur]
Obere Bild per SLAC