歐核中心開機(jī)測試粒子加速新概念 粒子加速器有望“瘦身”為桌面大小
據(jù)歐洲核子研究中心(CERN)官網(wǎng)消息,近日,該機(jī)構(gòu)的高級尾場實驗(AWAKE)迎來了第一批質(zhì)子束,該研究旨在驗證一種新型粒子加速概念。如果一切進(jìn)展順利,科學(xué)家們有望將粒子物理學(xué)實驗的規(guī)模削減至目前的百分之一,未來我們或許能看到桌面大小但功能仍然強(qiáng)大的粒子加速器。
新的粒子加速概念是指由一束質(zhì)子驅(qū)動的等離子體尾場能給帶電粒子加速。測試用的質(zhì)子束源自CERN的超質(zhì)子同步加速器,目的是對質(zhì)子束線的各個零件以及磁鐵進(jìn)行檢查。質(zhì)子束必須沿著質(zhì)子束線行進(jìn)800米,然后通過10米的等離子體設(shè)備,接著再沿幾個探測器行進(jìn)。該項目負(fù)責(zé)人艾德·格斯切文德特納表示:“當(dāng)我們首次發(fā)射質(zhì)子束沿著質(zhì)子束線到達(dá)實驗區(qū)域時,它立刻撞上了最后一個探測器,證明了我們的計算方法和裝置的可行性,F(xiàn)在能繼續(xù)進(jìn)行下一階段的試運(yùn)行工作! 目前的加速器都是“龐然大物”,比如,大型強(qiáng)子對撞機(jī)(LHC)的直徑超過8千米;斯坦福的線性加速器約3.2千米長。為了讓粒子獲得更大的速度,傳統(tǒng)對撞機(jī)的解決辦法是加長隧道。但AWAKE實驗采用一種全新的方法,讓粒子可以在更短時間內(nèi)獲得更高的速度。據(jù)《自然》雜志一篇文章介紹,粒子在相同距離獲得的速度能達(dá)到傳統(tǒng)對撞機(jī)的1000倍。 AWAKE實驗的“秘密武器”是“尾場加速”,這一概念于上世紀(jì)70年代問世。美國斯坦福的線性加速器實驗室和布魯克海文國家實驗室以及CERN都在研究這一概念。 AWAKE目前仍處于建設(shè)階段,等離子體或要到2018年才能填滿。AWAKE團(tuán)隊希望于今年年底開始收集物理學(xué)數(shù)據(jù),接下來,他們打算將這一實驗的所有設(shè)備和裝置,包括激光器和整個等離子體設(shè)備等確定下來。CERN表示,如果這一設(shè)備能工作,這將意味著未來的線性對撞機(jī)可能更短,桌面大小的加速器甚至也有望成為現(xiàn)實。 關(guān)鍵詞: 加速器
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