15:53
Comentarii Adauga Comentariu

_ Acceleratorul pe cip orientează și accelerează electronii la scara microcipului

_ Accelerator-on- A-cipul avansează și accelerează electronii la scara microcipului

Cercetătorii de la Stanford se apropie de construirea unui mic accelerator de electroni bazat pe tehnologia „accelerator-on-a-chip” cu aplicații potențiale largi în studiul fizicii, ca precum și utilizări medicale și industriale.

Cercetătorii au demonstrat că un accelerator laser dielectric cu siliciu, sau DLA, poate acum atât să accelereze, cât și să limiteze electronii, creând un fascicul focalizat de electroni de înaltă energie. „Dacă electronii ar fi mașini microscopice, este ca și cum, pentru prima dată, ne conducem și avem piciorul pe gaz”, a spus Payton Broaddus, Ph.D. '23 în inginerie electrică și autorul principal al unei lucrări publicate în Physical Review Letters pe 23 februarie, care detaliază descoperirea.

Acceleratoarele produc fascicule de particule de înaltă energie care permit fizicienilor să studieze proprietățile materialelor, să producă sonde concentrate pentru aplicații medicale și identifică blocurile elementare care alcătuiesc întreaga materie din univers. Unele dintre cele mai vechi acceleratoare de particule de înaltă energie, dezvoltate în anii 1930, puteau încăpea pe o masă.

Dar pentru a studia fizica mai avansată erau necesare energii mai mari ale particulelor, așa că oamenii de știință trebuiau să construiască sisteme mai mari. (Pornit în 1966, tunelul original al acceleratorului liniar de la Laboratorul național de accelerație SLAC din campusul Stanford are o lungime de aproape 2 mile.)

Deși aceste sisteme au făcut posibile numeroase descoperiri în fizica particulelor, Broaddus este motivat să construiască un mic accelerator liniar care ar putea rivaliza în cele din urmă cu capacitățile mașinilor de peste o mie de ori dimensiunea lui, la o fracțiune din cost.

Acest lucru ar permite, de asemenea, noi aplicații în medicină, cum ar fi posibilitatea de a atașa acest lucru. dispozitiv la o sondă mică și trage cu precizie un fascicul de electroni asupra unei tumori. „Există capacitatea de a înlocui complet orice alt accelerator de particule cu ceva care este mai ieftin și mai mic”, a spus el.

Datorită progreselor în fabricarea la scară nanometrică și a laserelor, această viziune este din ce în ce mai posibilă, a spus Olav Solgaard. , director al Laboratorului Edward L. Ginzton și al profesorului Robert L. și Audrey S. Hancock la Școala de Inginerie și autor principal al lucrării.

Acceleratoarele tradiționale de radiofrecvență sunt formate din cavități de cupru care sunt pompate cu unde radio, care oferă particulelor un impuls de energie. Aceste impulsuri pot încălzi metalul, astfel încât cavitățile trebuie să funcționeze la o energie și o frecvență de puls mai scăzute pentru a disipa căldura și a evita topirea.

Dar structurile din sticlă și siliciu pot gestiona impulsuri de energie mult mai mare de la lasere fără încălzire. în sus, astfel încât să poată fi mult mai puternice, în același timp fiind și mai mici. Cu aproximativ 10 ani în urmă, cercetătorii de la Stanford au început să experimenteze cu structuri de dimensiuni nanometrice realizate din aceste materiale.

În 2013, o echipă condusă de coautorul lucrării Robert Byer, profesorul William R. Kenan, Jr., Emeritus, a demonstrat că un mic accelerator de sticlă cu lumină infraroșie pulsatorie a accelerat cu succes electronii. Aceste rezultate au condus la adoptarea proiectului de către Fundația Gordon și Betty Moore în cadrul colaborării internaționale Accelerator on a Chip (ACHIP) pentru a produce un accelerator de mega-electron-volt de mărimea unei cutii de pantofi.

Dar aceasta este prima „ accelerator pe un cip" mai avea de rezolvat câteva probleme. După cum spune Broaddus, electronii din interior erau ca mașinile pe un drum îngust, fără roți de direcție. Ele ar putea accelera foarte repede, dar la fel de ușor să se lovească de un perete.

Acum, această echipă de cercetători de la Stanford a demonstrat cu succes că pot, de asemenea, direcționa electronii la scară nanometrică. Pentru a face acest lucru, au construit o structură de siliciu cu un canal sub-micron plasat într-un sistem de vid. Ei au injectat electroni într-un capăt și au iluminat structura din ambele părți cu un impuls laser în formă care a furnizat energie cinetică. Periodic, câmpurile laser s-au răsturnat între proprietățile de focalizare și cele de defocalizare, care au grupat electronii împreună, împiedicându-i să se abată din urmă.

În totalitate, acest lanț de accelerare, defocalizare și focalizare a acționat asupra electronilor pe o distanță. de aproape un milimetru. S-ar putea să nu sune departe, dar aceste particule încărcate au primit destul de mult, câștigând 23,7 kilo-electron-volți de energie, cu aproximativ 25% mai mare decât energia lor de pornire. Rata de accelerație pe care echipa a reușit să o obțină în prototipul său de accelerator minuscul este comparabilă cu acceleratoarele convenționale din cupru, iar Broaddus adaugă că sunt posibile rate de accelerație mult mai mari.

Deși este un pas semnificativ înainte, există mai multe acest lucru trebuie făcut înainte ca aceste acceleratoare mici să poată fi utilizate în industrie, medicină și cercetare. Până acum, capacitatea echipei de a direcționa electronii a fost limitată la două dimensiuni; Confinarea tridimensională a electronilor va fi necesară pentru a permite acceleratorului să fie suficient de lung pentru a avea loc câștiguri mai mari de energie.

Un grup de cercetare soră de la Universitatea Friedrich Alexander (FAU) din Erlangen, Germania, a demonstrat recent o acțiune similară. dispozitiv cu un singur laser și pornind la o energie de pornire mult mai mică. El și dispozitivul Stanford vor face, în cele din urmă, parte dintr-un fel de cursă cu releu de electroni, a spus Broaddus.

Acest viitor releu ar avea trei coechipieri: dispozitivul FAU ar lua electroni cu energie scăzută și le va oferi o lovitură inițială. , iar apoi ar putea fi introduse într-un dispozitiv similar cu cel pe care îl dezvoltă Broaddus. Ultimul pas pentru electroni ar fi un accelerator din sticlă, precum cel dezvoltat de Byer. Sticla poate rezista la loviri și mai mari ale laserelor decât siliciul, permițând acceleratorului să energizeze și să împingă electronii spre viteza luminii.

În cele din urmă, Solgaard crede că un astfel de accelerator mic va fi util în fizica energiilor înalte. , explorând materia fundamentală care alcătuiește universul așa cum fac omologii săi mai mari. „Avem un drum foarte, foarte lung de parcurs”, a spus el. Dar este încă optimist, adăugând: „am făcut primii pași.”


(Fluierul)


Linkul direct catre Petitie

CEREM NATIONALIZAREA TUTUROR RESURSELOR NATURALE ALE ROMANIEI ! - Initiativa Legislativa care are nevoie de 500.000 de semnaturi - Semneaza si tu !

Comentarii:


Adauga Comentariu



Citiți și cele mai căutate articole de pe Fluierul:

_ Olympiacos Pireu s-a calificat în semifinalele Conference League

_ VIDEO| Primele imagini cu atacul dezlănțuit al Israelului în Iran: momentul simbolic ales de israelieni

_ Biden câștigă susținerea membrilor familiei Kennedy

_ Alertă maximă la Aeroportul Timișoara: aterizare de urgență din cauza unei amenințări cu bombă și activare a Planului Roșu

_ Israelul lovește Iranul în timp ce sunt raportate explozii în Irak și Siria, în timp ce Netanyahu sfidează avertismentele lui Biden și ripostează după ce Teheranul a lansat un baraj de rachete fără precedent asupra statului evreu.

_ Urmăriți: Urmărirea lui Trump

_ Anunț uriaș de la Ministerul Economiei: Afaceriștii din Qatar vin să sondeze piețele din România

_ Comandantul șef confuz al Americii avertizează Israelul împotriva atacului Israelului

_ Soros Nonprofit oferă o sumă de 8 cifre Super PAC de extremă stângă

_ Numărul de elevi suspendați de la școli din Anglia crește cu o treime într-un an la peste 260.000, arată cifrele - deoarece copiii nedisciplinați îi lasă pe profesori „speriați” să fie în clasă

_ Cetăţean polonez arestat pentru un presupus complot de asasinare a lui Zelensky din Ucraina

_ Greșeala fatală pe care o fac părinții care își tachinează copiii în legătură cu greutatea lor

_ AVERTISMENT FBI: Hackerii chinezi se pregătesc să lanseze un atac masiv asupra infrastructurii SUA � s-au infiltrat deja �n mai multe companii critice

_ Proteina cheie reglează răspunsul imun la viruși din celulele mamiferelor

_ Creșteri puternice pentru acţiunile Trump Media

_ Oficialii americani, întâlniri cu lideri israelieni: 'Scopul principal este să vorbim cu adevărat despre Rafah'

_ Propunere a Comisiei Europene privind vize pe patru ani pentru studenţii din Marea Britanie pentru a studia sau a lucra în UE

_ Oamenii de știință se tem că virusul H5N1 s-ar putea adapta pentru a se transmite de la om la om

_ Nefumătorilor care susțin interdicția lui Rishi le spun: Așteaptă până vor scoate în afara legii singura plăcere de care îți bucuri

_ În împlinirea a 50 de ani de naștere a Victoria Beckham: Posh Spice „se duce cu familia în Franța pentru cina la un restaurant de 200 de lire sterline”

_ ANAF publică Ghidul privind tratamentul fiscal care se aplică veniturilor obţinute de persoanele fizice din cedarea folosinţei bunurilor

_ Argentina lansează o încercare de a-și uni forțele cu NATO: președintele Milei, mânuitor de ferăstrău cu lanț, își continuă pivotul către Occident - dar rămâne sfidător față de Insulele Falkland

_ Procesul lui Donald Trump ÎN DIRECT: Șapte bărbați și cinci femei sunt aleși pentru a decide dacă fostul președinte este nevinovat sau vinovat... și iată cine sunt ei

_ Medicii generaliști își vor pierde puterea de a renunța la muncă în represiunea „culturii notelor bolnave” din Marea Britanie, anunță Rishi Sunak

_ Moment șocant, un ofițer de poliție amenință că-l ARESTĂ pe bărbat pentru „încălcarea păcii” pur și simplu prin faptul că este „destul de deschis evreu” în apropierea marșului pro-Palestine din Londra

_ Iranul se amuză, după atacul Israelului: Se pare că presa americană visează

_ Puii de rechin alb preferă să fie mai aproape de țărm, au descoperit oamenii de știință

_ VIDEO| Israelul atacă pe toată linia: lovituri puternice și în Siria, către grupările finanțate de Iran

_ Sărbătorile zilei din 19 aprilie 2024 - Sf. Cuv. Ioan de la Lavra Veche; Sf. Sfinţit Mc. Pafnutie

_ A venit răspunsul Israelului. A atacat pe teritoriul Iranul în cursul nopţii. Televiziunea de stat iraniană a relatat despre „explozii puternice”

_ N.Y. îi oferă lui Trump tratamentul Anne Boleyn

_ FBI repatriează arme de foc revoluționare din perioada războiului la Muzeul Revoluției Americane din Philadelphia

_ Moar Power: Casa Albă ia în considerare invocarea unei urgențe climatice „fără precedent”.

_ 'Cocktailul ucigaș' Marijuana din România este stropită cu pesticide, insecticide și otravă de şobolani (psiholog)

_ Olaf Scholz încerca să facă rost de şase sisteme Patriot pentru Ucraina / Zelenski, discurs de recunoștință la adresa Germaniei

_ NOU: Judecătorul Cannon respinge moțiunile co-inculpaților lui Trump pentru a obține respingerea acuzațiilor �n cazul documentelor clasificate

_ Suri Cruise scuipă imaginea mamei vedetei din Dawson's Creek, Katie Holmes, în timp ce culege flori în NYC, de ziua ei de 18 ani - și sărbătorește FĂRĂ tatăl înstrăinat, Tom Cruise

_ JAN MOIR: Încă o zi, un alt dolar Montecito disperat. De data asta cu gem pe ea!

_ Moscova, un nou atac la adresa Moldovei, pentru că vrea să se desprindă definitiv de lumea rusă

_ Israelul a atacat Iranul în cursul nopţii - surse

_ Programul semifinalelor în Europa League şi în Conference League

_ Mii de persoane pe străzile din Tel Aviv: rudele celor răpiţi acuză guvernul israelian că nu are niciun interes serios în asigurarea eliberării ostaticilor

_ Victor reacționează: O altă tentativă de �mpușcător transgender S-A OPRIT (VIDEO)

_ Katie Price recunoaște că a fost „atât de evidențiată” după ce dragostea cu Teddy Sheringham s-a încheiat când un fost agent „a povestit ziarele”, în timp ce ea își plânge dragostea pierdută

_ Complot de asasinare a președintelui Zelenski. Gruparea avea legătură cu serviciile secrete

_ Alegător negru din Philadelphia: �Avem nevoie de Trump �napoi pentru că a făcut lucrurile� (VIDEO)

_ Reacție furibundă a Iranului, după ce Israelul a lansat un atac la scară largă

_ Dezvăluiri îngrijorătoare ale unui înalt oficial militar german: când ar putea Rusia să atace NATO

_ Au fost aleși cei 12 juraţi din procesul "Stormy Daniels" al lui Donald Trump: declaraţiile de deschidere ar putea avea loc luni

_ Judecător radical fără lege Merchan, jurat care a fost arestat pentru distrugerea/vandalizarea semnelor politice conservatoare

_ Horoscopul zilei de 20 aprilie 2024. Gemenii trebuie să afle mai multe despre ei

_ Regele care a domnit doar 20 de minute: cum s-a produs această situație bizară

_ Naționalistul hindus Modi este favorit, deoarece India votează în alegerile de șase săptămâni

_ Emma Răducanu continuă seria succeselor pe zgură cu o victorie în faţa Lindei Noskova

_ BREAKING - Israelul a declanșat un atac la scară largă în Iran: a început 'Operațiunea Răzbunarea'

_ Statele Unite spun 'NU' unui stat palestinian / Ce s-a întâmplat la ONU

_ 100 de zile spre haos: cetățenii Parisului se tem de viitoarele Jocuri Olimpice de vară

_ RUPTĂ: Au fost raportate 3 explozii majore în Isfahan, Iran, unde sunt amplasate instalațiile nucleare iraniene

_ Bryan preia trei șuturi de avans la Campionatul Puntacana

_ O creatură misterioasă cu 170 de ochi, descoperită pe fundul mării


Pag.1 Pag.2 Pag.3 Pag.4 Pag.5

Nr. de articole la aceasta sectiune: 263, afisate in 5 pagini.