Лазер с использованием эффекта сверхпроводимости

08.02.2018

В Кремниевой Долине (Silicon Valley), месте, известном как место скопления всех самых высоких современных технологий и новшеств, начато сооружение нового рентгеновского лазера, длина которого составляет 3 мили (4,8 километра) и в котором используется масса сверхпроводящих компонентов. Этот лазер создается в Национальной лаборатории линейных ускорителей SLAC Национальной лаборатории имени Ферми, куда буквально недавно была доставлена первая криогенная секция.

Секции, длиной в 12.2 метра (40 футов), называемые криомодулями, являются "стандартными блоками" будущего лазера LCLS-II, который станет заменой существующего рентгеновского лазера на свободных электронах Linac Coherent Light Source (LCLS). В модулях установлен последовательный ряд криогенных узлов, изготовленных из ниобия. Эти узлы будут формировать электрические поля особой формы и большой силы, которые будут ускорять электроны почти до скорости света. Лазер LCLS-II будет вырабатывать в 10 тысяч раз более яркие импульсы, чем импульсы, вырабатываемые лазером LCLS. При этом, частота следования импульсов составит миллион раз в одну секунду.

Половина криомодулей нового лазера будет изготовлена в Национальной лаборатории имени Ферми, а вторая половина - в Национальном центре ускорителей имени Томаса Джефферсона, Вирджиния. Изначально каждый из созданных модулей будет проверен по отдельности на месте его сборки, после чего он будет отправлен в Кремниевую Долину. Эти модули будут устанавливаться в туннеле, который раньше занимало оборудование лазера SLAC, длина которого составляет 2 мили и который проложен на глубине 10 метров под поверхностью земли.

Благодаря потрясающим характеристикам нового лазера, ученые получат возможность изучения сложных материалов и процессов с беспрецедентной разрешающей способностью. Свет от нового лазера позволит увидеть редкие и переходные химические явления, изучить работу молекул биологического происхождения, заглянуть в странный мир квантовой механики и измерить параметры движения отдельных компонентов молекул и даже атомов.

<< Назад: Древесина прочнее стали 08.02.2018

>> Вперед: Процессоры Intel Xeon D-2100 07.02.2018

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Расставание действительно может причинять физическую боль 16.09.2026

Разрыв отношений с близким человеком способно вызывать настолько сильные переживания, что привычное выражение "разбитое сердце" иногда воспринимается почти буквально. Человек может испытывать тревогу, тоску и эмоциональное напряжение, сопровождающиеся вполне реальными телесными ощущениями. Исследования работы мозга показывают, что такая связь между эмоциональными и физическими страданиями может иметь вполне определенную нейробиологическую основу. Эксперимент, позволивший изучить этот вопрос, провела команда психолога Итана Кросса из Мичиганского университета. В исследовании участвовали 40 человек, недавно переживших расставание по инициативе партнера. Все добровольцы продолжали остро реагировать на произошедшее, что позволило исследователям изучить мозговую активность в период наиболее сильных переживаний. Во время эксперимента участников помещали в аппарат магнитно-резонансной томографии. Испытуемым поочередно показывали фотографию бывшего партнера и подвергали предплечье воздей ...>>

Научно доказана невозможность создания нейтринного лазера 16.09.2026

Лазер давно перестал быть исключительно лабораторной технологией: сегодня он используется в связи, медицине, промышленности и научных исследованиях. Поэтому физики периодически предлагают необычные варианты устройств, способных работать по аналогичным принципам, но с другими типами частиц. В 2025 году появилась идея создать лазер, формирующий направленный поток нейтрино. Однако последующий теоретический анализ показал, что привлекательная на первый взгляд концепция сталкивается не просто с техническими трудностями, а с фундаментальными законами квантовой физики. Первоначальную концепцию предложили профессор Массачусетского технологического института (MIT) Джо Формаджио (Joe Formaggio) и Бен Джонс (Ben Jones) из Техасского университета в Арлингтоне. Согласно их замыслу, облако радиоактивных атомов следовало охладить до сверхнизких температур порядка нанокельвинов - миллиардных долей кельвина. В таких условиях атомы могли бы сформировать Бозе - Эйнштейновский конденсат, особое квантов ...>>

Индекс нижнего белья раскрыл состояние швейцарских почв 15.09.2026

Почва кажется обычной частью окружающего нас ландшафта, однако под ее поверхностью существует сложная экосистема, от состояния которой напрямую зависит жизнь человека. Миллиарды микроорганизмов, черви, грибы и другие обитатели почвы перерабатывают органические вещества и участвуют в круговороте питательных элементов. Чтобы привлечь внимание общества к этой мало заметной проблеме, исследователи из Цюрихского университета придумали весьма необычный эксперимент: они закопали более 2000 пар хлопкового нижнего белья в садах, на лугах, полях и газонах по всей Швейцарии. Проект получил название "Доказательство в виде нижнего белья" и представлял собой не массовую шутку, а научный эксперимент, позволяющий наглядно оценить биологическую активность почвы. Исследователи помещали хлопковые изделия в землю, а примерно через два месяца извлекали их и сравнивали степень разрушения ткани. Некоторые образцы за это время практически исчезали, оставляя лишь отдельные фрагменты швов, тогда как на други ...>>

Гибкий алмаз вырабатывает электричество 15.09.2026

Алмаз традиционно воспринимается как исключительно твердый и практически неподвижный материал, поэтому возможность получать из него электричество при механической деформации долгое время казалась невероятной. В начале XX века алмаз относили к непьезоэлектрическим материалам, то есть считалось, что при сжатии или изгибе он, в отличие от кварца, не способен создавать электрический заряд. Однако исследователи из Университета Гонконга обнаружили, что при определенных условиях это представление требует пересмотра. Проблема заключалась прежде всего в физической природе самого минерала. Обычный алмаз настолько тверд, что заметно согнуть его практически невозможно. Поэтому специалисты использовали другой подход и изготовили из алмаза чрезвычайно тонкую гибкую мембрану. После механического воздействия на такую конструкцию измерительные приборы зарегистрировали устойчивые электрические сигналы. Эксперименты неоднократно повторяли и проводили в различных условиях, чтобы исключить случайное про ...>>

Найдена химическая причина возрастных изменений запаха кожи 14.09.2026

Запах человеческого тела меняется на протяжении всей жизни, и особенно заметные изменения могут происходить в пожилом возрасте. Речь идет не только о привычном запахе пота или особенностях гигиены: старение сопровождается целым комплексом биохимических процессов в коже, способных влиять на ее естественный запах. Ученые обнаружили одно из веществ, которое связывают с характерным ароматом, часто называемым "запахом старости". Исследователи установили, что важную роль в этом процессе играет 2-ноненаль - органическое соединение из группы ненасыщенных жирных альдегидов. Это вещество обладает характерным запахом, который нередко описывают как сочетание прогорклого масла и затхлого картона. Его количество в коже увеличивается по мере старения организма, поэтому концентрация 2-ноненаля рассматривается специалистами как одна из биохимических причин возрастного изменения запаха. По словам дерматологов, заметные изменения начинают становиться более вероятными после 40 лет. Доктор Сонал Чоуд ...>>

Случайная новость из Архива Термоядерный реактор KSTAR разогревает плазму до 100 миллионов градусов 10.01.2024 Южнокорейский институт термоядерной энергии установил инновационный дивертор в токамаке KSTAR для продления времени высокотемпературного излучения плазмы до более 100 миллионов градусов Цельсия. Установка KSTAR, завершенная в 2007 году, продолжает быть объектом научных исследований, играя роль искусственного солнца в ядерном синтезе, подобном процессу, происходящему в звездах. В этом экспериментальном реакторе токамак, названном искусственным солнцем, применяется новый дивертор в нижней части установки, регулирующий отвод газов и примесей из плазмы. Дивертор, как компонент взаимодействия с плазмой, стал ключевым фактором для продления времени работы реактора. КSTAR, в треть меньший по размерам по сравнению с проектом ITER во Франции, продвигается в исследованиях термоядерной энергии. Оба реактора принадлежат к классу токамаков - устройств в форме пончика, где плазма подвергается ядерному синтезу при высоких температурах и давлениях. Оригинально KSTAR использовал углеродный дивертор, но ученые перешли на вольфрам в 2018 году. Вольфрам, с более высокой температурой плавления, значительно улучшил тепловой поток и стабильность реактора. Новый дивертор позволяет продлить время работы с плазмой до 300 секунд. Проект ожидает завершения плазменных экспериментов с новым вольфрамовым дивертором в феврале. Результаты могут быть ключом к новым открытиям в области термоядерной энергии и технологий.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026