Naučnici su razvili ultrakratki elektronski snop koji ima pet puta veću vrhunsku struju od bilo kog sličnog snopa na Zemlji. Ovaj napredak otvara vrata novim otkrićima u različitim naučnim oblastima. Istraživači veruju da će ovaj snop omogućiti bolje razumevanje fizičkih i hemijskih fenomena.
Naučnici iz SLAC Nacionalnog akceleratorskog laboratorija postigli su značajan napredak u oblasti fizike čestica stvaranjem ultrakratkog elektronskog snopa. Ovaj snop ima pet puta veću vrhunsku struju od prethodnih sličnih snopova, što predstavlja veliki korak napred u istraživanju. U radu objavljenom u časopisu Physical Review Letters, istraživači su istakli kako ova tehnologija može otvoriti nove mogućnosti u kvantnoj hemiji, astrofizici i nauci o materijalima.
Jedan od glavnih izazova u fizici čestica bio je proizvodnja snažnijih elektronskih snopova uz očuvanje njihove kvalitete. Tradicionalno, mikrotalasno polje se koristi za kompresiju i fokusiranje elektronskog snopa. Istraživači su otkrili da se elektroni mogu rasporediti tako da oni pozadi imaju više energije od onih napred, što omogućava efikasnije fokusiranje snopa.
Međutim, problem je u tome što elektroni, dok se ubrzavaju, emituju zračenje i gube energiju, što dovodi do pogoršanja kvaliteta snopa. „Ne možemo primeniti tradicionalne metode za kompresiju snopova elektrona na submikronskom nivou, a da pritom očuvamo kvalitet snopa,“ rekao je Claudio Emma, vodeći autor studije.
Da bi rešili ovaj problem, istraživači su koristili lasersku tehniku oblikovanja koja je prvobitno razvijena za X-zrake. Ova tehnika omogućava kompresiju milijardi elektrona u dužinu manju od jednog mikrometra. „Velika prednost korišćenja lasera je što možemo primeniti modulaciju energije koja je mnogo preciznija od one koju možemo postići mikrotalasnim poljima,“ dodao je Emma.
Nakon nekoliko meseci testiranja, tim je uspeo da proizvede elektronske snopove sa visokom energijom i femtosekundnom trajanjem, koji su pet puta jači od prethodnih snopova. Ovaj novi snop će omogućiti naučnicima da istraže različite prirodne fenomene, uključujući testiranje hipoteza u kvantnoj fizici i astrofizici.
Emma i njegovi saradnici su uzbuđeni zbog mogućnosti koje ovaj novi elektronski snop donosi. „Imamo stvarno uzbudljiv i zanimljiv objekat na FACET-II gde ljudi mogu doći i raditi svoje eksperimente,“ rekao je. „Ako vam je potreban ekstreman snop, imamo alat za vas, i hajde da radimo zajedno.“
