Sandia neuen Thor-Beschleuniger wird einen mächtigen Hammer schwingen.


Sandia National Laboratories baut eine glänzende neue Tastenkombination um Materialien wie bei extremen Druck Verhalten zu studieren. Und sie haben die neue Maschine nach Thor, dem nordischen Gott des Donners, Träger des mächtigen Hammer Mjolnir und Mitglied des geliebten Marvel Avengers genannt.

Seit Jahren kennt Sandia für seine berüchtigten Z-Prise Maschine, ein leistungsstarker elektrischer Generator in allerlei Experimente mit Stoßwelle Kompression verwendet. Bei der Entladung Energie, die Maschine einen intensiven elektromagnetischen Impuls (EMP) in die hochenergetische Röntgenstrahlung erzeugt, die wiederum ein spektakuläres Feuerwerk der "Bogen und Funken" schafft, eingefangen in diesem berühmten Bild:

In der Tat, der Z-Beschleuniger inspiriert einen Grundstück Punkt in der 2001 Heist Komödie Ocean's-Eleven, wenn Clooneys Bande von Dieben eine kompakte "Prise Gerät" beschäftigt zu helfen, eine Casino auszurauben. Gerade zum richtigen Zeitpunkt sendet die fiktive Prise eines intensiven elektromagnetischen Impulses, Abdunkelung damit das Stromnetz von Las Vegas nur lang genug, damit die Diebe, Sicherheitssysteme zu umgehen. Es war eine lustige Wendung, auch wenn die Wissenschaft war nicht besonders präzise. (Für alle seine Macht produziert die Z Maschine eine ziemlich schwache EMP.)

Wie die Z-Machine teilt das Thor Gaspedal kaum mehr als einen Namen mit seinen filmischen Inspiration. Es werden 40 Mal effizienter als die Z-Maschine, aber viel kleiner, erzeugen ein magnetisches Feld von ca. 1 Million Atmosphären – etwa den Druck finden Sie unter den Erdkern. Das ist weniger als 5 Millionen Atmosphären der Z produzieren können, aber dank seiner geringeren Größe und verbessertem Design, Thor wird wesentlich effizienter mit weniger Energieverlust. Und im Gegensatz zu den Z wird nicht Thor Ausrüstung getaucht werden in Hunderten von Tausenden Gallonen von Transformatorenöl und deionisiertes Wasser, die als Isolatoren Handeln erfordern.

Die Z-Maschine hat ein paar große Kondensatoren. Thor innovative Design wird Hunderte von viel kleineren Kondensatoren beschäftigen die Größe eines Schuhkartons, genannt "Bausteine." Labor wird verglichen, wie Computer-Architektur von sperrigen Hochspannungs-Vakuum-Röhren, Niederspannungs-solid-State-Schalter kompakt dramatisch verändert.

Darüber hinaus "es einfach leichter mit Thor Anpassung den Puls um die solid-State zu erhalten", sagte Neal Singer, ein Sprecher von Sandia, Gizmodo per e-Mail. Das Material zu viel Schock wird, und es eine heiße Flüssigkeit. "Es ist das Verhalten des Körpers, die von Interesse [wissenschaftlich], nicht das Verhalten der Flüssigkeit." Je mehr fein abgestimmt die resultierenden Puls, je genauer Wissenschaftler erkunden Materialien unter Druck.

Das Labor wird Abschluss zwei zwischen-"first light" Maschinen in diesem Jahr: Thor 24 und 48 Thor, mit 24 und 48 Ziegeln, beziehungsweise. Der voll-powered Thor 144 muss nicht noch einen festen Fertigstellungstermin. Das wird davon abhängen, Finanzierung und wie gut die kleineren Maschinen in ihrem Test durchführen läuft, laut Sänger.

Thor kann auch zu mehr kostengünstige und kompakte Maschinen an andere Institutionen führen. Das Labor "arbeitet um einfache Designs zu kommen, die andere Montage [sie] mit handelsüblichen Teilen, ohne teure Öl und Wasser Bäder oder komplexe Schalter verwenden können," sagte Sänger. Dies befreit Forscher davor, kostbare "beam-Zeit" vor Ort für ihre Experimente zu planen. "Wissenschaft schneller Fortschritte machen kann da mehr Maschinen, obwohl weniger leistungsfähig, Wissenschaftler an Universitäten und anderen Labors auch ermöglichen würde, durchzuführen advanced Materials Physik-Experimente," sagte Stygar.

Verschiedene Institutionen haben bereits Interesse bekundet. Das bedeutet nicht, Sandia auf das Gaspedal Herstellung Geschäft eingelassen ist. (sie das Tony Stark überlassen.) Jedoch sobald das Labor hat ein paar Thor Maschinen gebaut und die Technik verfeinert, erklärte "Wir wären sehr glücklich, wenn irgendwann in naher Zukunft das Thor-Konzept von der privaten Industrie kommerzialisiert wurden" Sandia-Manager Bill Stygar Gizmodo.

In einem separaten Papier erforscht im vergangenen Jahr Stygar und Co-Autoren der neuen Gestaltungsmöglichkeiten für inertial Confinement Fusion Baumaschinen. Eine Maschine mit 59.400 Ziegel sollte ausreichen, um die thermonukleare Zündung, nach Stygar zu erreichen. Eine Maschine mit 162.000 kleineren Steinen als bei Thor wäre in der Lage ist (theoretisch) so viel oder mehr Energie produzieren, als es kostet, um zu produzieren. "[Es] im Wesentlichen eine Z-Maschine mit Strom durch die Ziegel, sondern als gespeicherte erste in riesige Kondensatoren wäre", erklärt Sänger.

Ach, aber wird der Thor-Beschleuniger auf dem silbernen Schirm wie die Z-Prise verewigt werden? Sängerin freut sich über mögliche Handlung Punkte nur zum Spaß zu spekulieren. "Vielleicht unterworfene Superman auf den Druck von seiner nativen Krypton, so dass er vorübergehend als ein gewöhnlicher Mensch in dieser Umgebung leben kann?" Sänger, sinnierte. "Natürlich habe ich keine Ahnung von den präzisen Druck auf Krypton, so dass ich mit meiner Phantasie messen."

Ein weiterer Tipp für angehende Drehbuchautoren: solch eine Maschine könnte verwendet werden, um Diamanten und anderen Edelsteinen auf die billige Tour oder eine neue Art von exotischen Material zu erstellen. Noch cooler wäre es, wenn die Stoßwelle Generierungsprozess könnte etwa so aussehen:

Referenzen:

Reisman, d.b. Et Al. (2015) "pulsed Power-Beschleuniger für Material-Experimente Physik," physische Überprüfung Spezialthemen: Beschleuniger und Balken 10:1103

Stygar, w.a. Et Al. (2015) "Entwürfe von zwei Petawatt-Klasse gepulst macht Beschleuniger für high-Energie-Dichte Physik Experimente" physische Überprüfung Spezialthemen: Beschleuniger und Balken 18:110401.

[Über Sandia National Laboratories]

Bilder: Randy Montoya/Sandia National Laboratories.

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