Физикам удалось реализовать оптическое стохастическое охлаждение пучков частиц

N+1Наука

Физики реализовали оптическое стохастическое охлаждение пучков частиц

Марат Хамадеев

J. Jarvis et al. / Nature, 2022

Американские физики сообщили о том, что им впервые удалось реализовать оптическое стохастическое охлаждение пучков заряженных частиц. Этот тип охлаждения заключается в гашении импульсных флуктуаций за счет системы обратной связи. В новой работе эта связь происходила на оптических частотах, что необходимо для повышения эффективности и скорости охлаждения на ускорителях и синхротронах. Исследование опубликовано в Nature.

Львиная доля открытий в фундаментальной доле сделана с помощью пучков элементарных частиц и ионов, разогнанных до высоких скоростей. Чаще всего пучки либо сталкивают между собой в линейных и кольцевых ускорителях, либо заставляют бегать по кругу для генерации синхротронного излучения. В тех из приложений, где частицы путешествуют по кольцевой траектории, их охлаждение — это обязательная и неотъемлемая часть установки. Под охлаждением пучков быстро летящих частиц понимается сокращение объема в шестимерном фазовом пространстве, который занимают все частицы. Проще говоря, перед физиками стоит задача уменьшения разброса по импульсам и по координатам частиц относительно некоторых желательных значений.

Среди множества методов пучкового охлаждения выделяется стохастическое охлаждение. Его суть заключается в подавлении отдельных флуктуаций с помощью системы обратной связи (пикап), которая в нужный момент активирует дополнительное электромагнитное воздействие (кикер), сужающее пучок. Этот метод хорошо показал себя при работе с протонными и антипротонными пучками, а его изобретение было отмечено Нобелевской премией по физике за 1984 год.

Частота, с которой срабатывает система, пропорциональная количеству частиц в пучке. Кроме того, эта частота определяет скорость охлаждения, которую желательно увеличить. Сейчас стохастическое охлаждение работает на гигагерцовых частотах, однако грядущие эксперименты потребуют более эффективного охлаждения. Для решения этой проблемы почти 30 лет назад было предложено оптическое стохастическое охлаждение, в котором полосу пропускания предлагалось поднять до 10

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

Иллюзия сознания и реальность игры Иллюзия сознания и реальность игры

Книги: очередная биография Эйнштейна и исследование эмоций

N+1
Как создать финансовую подушку безопасности Как создать финансовую подушку безопасности

Как сформировать финансовую подушку, можно ли иногда изымать из нее средства?

Psychologies
Нейробиологи показали, как мозг хранит и редактирует наши воспоминания Нейробиологи показали, как мозг хранит и редактирует наши воспоминания

Механизмы, которые хранят и обновляют воспоминания в мозге

ТехИнсайдер
По законам геометрии По законам геометрии

Оригинальная кровля делает неповторимым внешний облик этого частного владения

SALON-Interior
От Цезаря до эльфа Добби: что такое иллеизм и зачем говорить о себе в третьем лице От Цезаря до эльфа Добби: что такое иллеизм и зачем говорить о себе в третьем лице

Почему люди говорят о себе в третьем лице и как это помогает решать конфликты?

Forbes
10 интересных фактов о принцессе Диане, которых вы, возможно, не знали 10 интересных фактов о принцессе Диане, которых вы, возможно, не знали

Диана была фавориткой не только своей страны, но и целого мира

Правила жизни
«Я просто не выспался»: как сон влияет на наш характер «Я просто не выспался»: как сон влияет на наш характер

Сон меняет отношение к окружающим и желание им помогать

Psychologies
Смотреть в корень Смотреть в корень

Может ли секс быть ресурсом?

Psychologies
Кирилл Рябов: «Женщина» Кирилл Рябов: «Женщина»

Отрывок из сборника рассказов, соединяющего лейтмотивы гуманистической традиции

СНОБ
«Буллинг под видом заботы»: когда гиперопека в семье превращается в травлю ребенка «Буллинг под видом заботы»: когда гиперопека в семье превращается в травлю ребенка

Стать агрессорами могут и любящие родители

Psychologies
Город засыпает, но спят не все: как отели справляются с теневой жизнью своих постояльцев (и есть ли тут место морали) Город засыпает, но спят не все: как отели справляются с теневой жизнью своих постояльцев (и есть ли тут место морали)

Как персонал гостиниц справляется с тайными (и не очень) желаниями гостей

Правила жизни
Виртуальный поп-артист Парнишка — о хитах, анонимности и индустрии Виртуальный поп-артист Парнишка — о хитах, анонимности и индустрии

Парнишка — о ностальгии в поп-музыке, анатомии хита и будущем индустрии

РБК
Что такое коленвал и почему он может сломаться Что такое коленвал и почему он может сломаться

Что делает коленвал таким незаменимым и как обеспечить ему активное долголетие?

РБК
10 красивых фотофейков, в которые все поверили 10 красивых фотофейков, в которые все поверили

Самые красивые и впечатляющие вирусные фото, которые оказались подделкой

Maxim
Как мы дошли до спотифая? Краткая история звукозаписи Как мы дошли до спотифая? Краткая история звукозаписи

Звучащая речь из 19 века преодолела свой путь в 21 век силами не одного ученого

ТехИнсайдер
6 Изобретений Золотого века, которые изменили мир 6 Изобретений Золотого века, которые изменили мир

Без этих изобретений Золотого века наш мир был бы совсем другим

ТехИнсайдер
«Черная птица»: зачем смотреть криминальную драму с Тэроном Эджертоном в главной роли «Черная птица»: зачем смотреть криминальную драму с Тэроном Эджертоном в главной роли

«Черная птица» — одна из лучших новинок в жанре криминальной драмы

Forbes
Как понять, что у партнера сексуальная зависимость? Как понять, что у партнера сексуальная зависимость?

Не оказался ли ваш партнер секс-зависимым?

Psychologies
Тяга к алкоголю у женщин чаще превращается в зависимость Тяга к алкоголю у женщин чаще превращается в зависимость

Связь между плохим настроением и желанием выпить может привести к зависимости

ТехИнсайдер
«В офисе «степлеры летают»: чем буллинг на рабочем месте опасен для компаний «В офисе «степлеры летают»: чем буллинг на рабочем месте опасен для компаний

Почему представители старшего поколения чаще подвержены буллингу на работе?

Forbes
Позитивный пиар при небольших инвестициях: почему бренды поддерживают женский спорт Позитивный пиар при небольших инвестициях: почему бренды поддерживают женский спорт

Женский спорт созрел для серьезной монетизации

Forbes
Фарт инженера Павлуцкого Фарт инженера Павлуцкого

В местах этих на долю человека выпадет немало испытаний

Наука и жизнь
Четыре ошибки после расставания: мнение женщин Четыре ошибки после расставания: мнение женщин

Наши героини рассказали о своем опыте расставания

Psychologies
5 шагов, чтобы вернуть ребенка в рабочий режим после каникул 5 шагов, чтобы вернуть ребенка в рабочий режим после каникул

Как мягко подготовить ребенка к школьному распорядку дня?

Psychologies
$1,5 млн и золотой микрофон за четыре песни: история VIP-зала «Сафиса» $1,5 млн и золотой микрофон за четыре песни: история VIP-зала «Сафиса»

Самые значимые события в истории зала «Сафиса»

Forbes
AMOLED-дисплеи в смартфонах: плюсы и минусы AMOLED-дисплеи в смартфонах: плюсы и минусы

Разбираемся в том, что такое AMOLED-экран в смартфоне

CHIP
Новый метод позволяет редактировать ДНК миллиарда клеток за один прогон Новый метод позволяет редактировать ДНК миллиарда клеток за один прогон

Как обойтись без вируса и при этом заменить в ДНК целый ген?

ТехИнсайдер
6 продуктов, которые категорически нельзя есть во время похудения 6 продуктов, которые категорически нельзя есть во время похудения

Пищевые ловушки здоровых продуктов

ТехИнсайдер
8 способов похудеть для очень занятых людей 8 способов похудеть для очень занятых людей

Мы составили самую простую и быструю программу похудения

Psychologies
Почему мы боимся одиночества и что делать, если вы одиноки? Почему мы боимся одиночества и что делать, если вы одиноки?

Почему одиночество гильотиной нависает над людьми?

Правила жизни
Открыть в приложении