ছোট কিন্তু সাহসী: একটি ক্ষুদ্র রৈখিক কণা ত্বরক যা একটি নতুন রেকর্ড স্থাপন করে

"আরো বেশি শক্তিশালী" এর পরিচিত নীতিটি বিজ্ঞান ও প্রযুক্তি সহ সমাজের অনেক ক্ষেত্রে প্রতিষ্ঠিত হয়েছে। যাইহোক, আধুনিক বাস্তবতায়, "ছোট, কিন্তু পরাক্রমশালী" কথাটির ব্যবহারিক বাস্তবায়ন আরও বেশি সাধারণ হয়ে উঠছে। এটি উভয় কম্পিউটারে প্রকাশিত হয়, যা আগে একটি সম্পূর্ণ রুম নিয়েছিল, কিন্তু এখন এটি একটি শিশুর হাতের তালুতে এবং চার্জযুক্ত কণা এক্সিলারেটরে ফিট করে। হ্যাঁ, মনে আছে লার্জ হ্যাড্রন কোলাইডার (LHC), যার চিত্তাকর্ষক মাত্রা (26 মিটার দৈর্ঘ্য) আক্ষরিক অর্থে এর নামে নির্দেশিত হয়েছে? সুতরাং, ডিইএসওয়াই-এর বিজ্ঞানীদের মতে এটি ইতিমধ্যেই অতীতের বিষয়, যারা এক্সিলারেটরের একটি ক্ষুদ্র সংস্করণ তৈরি করেছে, যা কার্যক্ষমতার দিক থেকে তার পূর্ণ-আকারের পূর্বসূরীর থেকে নিকৃষ্ট নয়। তদুপরি, মিনি এক্সিলারেটর এমনকি টেরাহার্টজ এক্সিলারেটরের মধ্যে একটি নতুন বিশ্ব রেকর্ড স্থাপন করেছে, এমবেডেড ইলেক্ট্রনের শক্তিকে দ্বিগুণ করে। কিভাবে ক্ষুদ্রাকৃতির ত্বরক বিকশিত হয়েছিল, এর পরিচালনার মূল নীতিগুলি কী এবং ব্যবহারিক পরীক্ষায় কী দেখানো হয়েছে? গবেষণা দলের প্রতিবেদন আমাদের এ বিষয়ে জানতে সাহায্য করবে। যাওয়া.

গবেষণার ভিত্তি

DESY (জার্মান ইলেক্ট্রন সিনক্রোট্রন) এর Dongfang Zhang এবং তার সহকর্মীদের মতে, যারা মিনি-অ্যাক্সিলারেটর তৈরি করেছেন, অতি দ্রুত ইলেকট্রন উত্স আধুনিক সমাজের জীবনে একটি অবিশ্বাস্যভাবে গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে। তাদের মধ্যে অনেকেই মেডিসিন, ইলেকট্রনিক্স ডেভেলপমেন্ট এবং বৈজ্ঞানিক গবেষণায় উপস্থিত হয়। রেডিও ফ্রিকোয়েন্সি অসিলেটর ব্যবহার করে বর্তমান লিনিয়ার এক্সিলারেটরের সবচেয়ে বড় সমস্যা হল তাদের উচ্চ খরচ, জটিল অবকাঠামো এবং চিত্তাকর্ষক শক্তি খরচ। এবং এই ধরনের ত্রুটিগুলি ব্যাপকভাবে ব্যবহারকারীদের বিস্তৃত পরিসরে এই ধরনের প্রযুক্তির প্রাপ্যতাকে সীমাবদ্ধ করে।

এই সুস্পষ্ট সমস্যাগুলি এমন ডিভাইসগুলি বিকাশের জন্য একটি দুর্দান্ত উদ্দীপক যার আকার এবং শক্তি খরচ ভয়াবহতা সৃষ্টি করবে না।

এই শিল্পের আপেক্ষিক অভিনবত্বগুলির মধ্যে রয়েছে টেরাহার্টজ এক্সিলারেটর, যার অনেকগুলি "সুবিধা" রয়েছে:

• এটা প্রত্যাশিত যে ছোট তরঙ্গ এবং টেরাহার্টজ বিকিরণের সংক্ষিপ্ত ডালগুলি থ্রেশহোল্ডকে উল্লেখযোগ্যভাবে বৃদ্ধি করবে ভাঙ্গন*, ক্ষেত্র দ্বারা সৃষ্ট, যা ত্বরণ গ্রেডিয়েন্ট বৃদ্ধি করবে;

বৈদ্যুতিক ভাঙ্গন* - ক্রিটিক্যালের উপরে একটি ভোল্টেজ প্রয়োগ করা হলে বর্তমান শক্তিতে একটি তীক্ষ্ণ বৃদ্ধি।

• হাই-ফিল্ড টেরাহার্টজ রেডিয়েশন তৈরির জন্য কার্যকর পদ্ধতির উপস্থিতি ইলেক্ট্রন এবং উত্তেজনা ক্ষেত্রগুলির মধ্যে অভ্যন্তরীণ সিঙ্ক্রোনাইজেশনের অনুমতি দেয়;
• এই ধরনের ডিভাইস তৈরি করতে ক্লাসিক্যাল পদ্ধতি ব্যবহার করা যেতে পারে, তবে তাদের খরচ, উৎপাদন সময় এবং আকার ব্যাপকভাবে হ্রাস করা হবে।

বিজ্ঞানীরা বিশ্বাস করেন যে তাদের মিলিমিটার-স্কেল টেরাহার্টজ এক্সিলারেটর হল প্রচলিত অ্যাক্সিলারেটর যা বর্তমানে উপলব্ধ এবং মাইক্রো-অ্যাক্সিলারেটর যেগুলি তৈরি করা হচ্ছে, কিন্তু তাদের খুব ছোট মাত্রার কারণে অনেক অসুবিধা রয়েছে।

গবেষকরা অস্বীকার করেন না যে টেরাহার্টজ ত্বরণ প্রযুক্তি কিছু সময়ের জন্য বিকাশে রয়েছে। যাইহোক, তাদের মতে, এই এলাকায় এখনও অনেক দিক রয়েছে যা অধ্যয়ন, পরীক্ষা বা বাস্তবায়ন করা হয়নি।

তাদের কাজে, যা আমরা আজ বিবেচনা করছি, বিজ্ঞানীরা STEAM এর ক্ষমতা প্রদর্শন করেন (সেগমেন্টেড টেরাহার্টজ ইলেক্ট্রন এক্সিলারেটর এবং ম্যানিপুলেটর) - একটি সেগমেন্টেড টেরাহার্টজ ইলেকট্রন এক্সিলারেটর এবং ম্যানিপুলেটর। স্টিম ইলেকট্রন রশ্মির দৈর্ঘ্যকে সাব-পিকোসেকেন্ড সময়কাল পর্যন্ত কমিয়ে আনা সম্ভব করে, যার ফলে ত্বরণ পর্যায়ে ফেমটোসেকেন্ড নিয়ন্ত্রণ প্রদান করা হয়।

200 MV/m (MV - megavolt) এর একটি ত্বরণ ক্ষেত্র অর্জন করা সম্ভব হয়েছিল, যা 70 keV শক্তি সহ এমবেডেড ইলেক্ট্রন বিম থেকে> 55 keV (কিলোইলেক্ট্রনভোল্ট) এর রেকর্ড টেরাহার্টজ ত্বরণের দিকে নিয়ে যায়। এইভাবে, 125 keV পর্যন্ত ত্বরিত ইলেকট্রন প্রাপ্ত হয়েছিল।

ডিভাইস গঠন এবং বাস্তবায়ন

চিত্র নং 1: অধ্যয়নের অধীনে ডিভাইসের চিত্র।

চিত্র নং 1-2: a - উন্নত 5-স্তর সেগমেন্টেড কাঠামোর চিত্র, b - ইলেকট্রন প্রচারের গণনাকৃত ত্বরণ এবং দিকনির্দেশের অনুপাত।

ইলেকট্রন বিম (55 keV) থেকে উৎপন্ন হয় ইলেক্ট্রন বন্দুক* এবং টেরাহার্টজ স্টিম-বাঞ্চারে (বিম কম্প্রেসার) প্রবর্তন করা হয়, তারপরে তারা স্টিম-লিনাক (রৈখিক ত্বরণক*).

ইলেক্ট্রন বন্দুক* - প্রয়োজনীয় কনফিগারেশন এবং শক্তির ইলেকট্রনের মরীচি তৈরি করার জন্য একটি ডিভাইস।

লিনিয়ার এক্সিলারেটর* - একটি অ্যাক্সিলারেটর যেখানে চার্জযুক্ত কণাগুলি শুধুমাত্র একবার কাঠামোর মধ্য দিয়ে যায়, যা একটি রৈখিক ত্বরণকে একটি চক্রীয় (উদাহরণস্বরূপ, এলএইচসি) থেকে আলাদা করে।

উভয় স্টিম ডিভাইস একটি একক নিয়ার-ইনফ্রারেড (এনআইআর) লেজার থেকে টেরাহার্টজ পালস গ্রহণ করে, যা ইলেক্ট্রন বন্দুকের ফটোক্যাথোডকেও ফায়ার করে, যার ফলে ইলেক্ট্রন এবং ত্বরিত ক্ষেত্রগুলির মধ্যে অভ্যন্তরীণ সিঙ্ক্রোনাইজেশন হয়। ফটোক্যাথোডে আলোক নির্গমনের জন্য অতিবেগুনী ডাল দুটি ধারাবাহিক পর্যায়ে উত্পন্ন হয় GVG* কাছাকাছি-ইনফ্রারেড আলোর মৌলিক তরঙ্গদৈর্ঘ্য। এই প্রক্রিয়াটি একটি 1020 এনএম লেজার পালসকে প্রথমে 510 এনএম এবং তারপর 255 এনএমে রূপান্তরিত করে।

GVG* (অপটিক্যাল সেকেন্ড হারমোনিক জেনারেশন) হল একটি অরৈখিক পদার্থের সাথে মিথস্ক্রিয়া চলাকালীন একই কম্পাঙ্কের ফোটনগুলিকে একত্রিত করার প্রক্রিয়া, যা দ্বিগুণ শক্তি এবং ফ্রিকোয়েন্সি, সেইসাথে অর্ধেক তরঙ্গদৈর্ঘ্য সহ নতুন ফোটন গঠনের দিকে পরিচালিত করে।

NIR লেজার রশ্মির অবশিষ্টাংশ 4টি বিমে বিভক্ত, যা ইন্ট্রা-পালস ফ্রিকোয়েন্সি পার্থক্য তৈরি করে চারটি একক-সাইকেল টেরাহার্টজ ডাল তৈরি করতে ব্যবহৃত হয়।

দুটি টেরাহার্টজ ডাল তারপর প্রতিসম হর্ন স্ট্রাকচারের মাধ্যমে প্রতিটি স্টিম ডিভাইসে সরবরাহ করা হয় যা ইলেক্ট্রন প্রচারের দিক জুড়ে টেরাহার্টজ শক্তিকে মিথস্ক্রিয়া অঞ্চলে নির্দেশ করে।

যখন ইলেকট্রন প্রতিটি স্টিম ডিভাইসে প্রবেশ করে, তখন তারা বৈদ্যুতিক এবং চৌম্বকীয় উপাদানগুলির সংস্পর্শে আসে লরেন্টজ বাহিনী*.

লরেন্টজ ফোর্স* - যে শক্তির সাহায্যে তড়িৎ চৌম্বক ক্ষেত্র একটি চার্জিত কণার উপর কাজ করে।

এই ক্ষেত্রে, বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রটি ত্বরণ এবং হ্রাসের জন্য দায়ী এবং চৌম্বক ক্ষেত্র পার্শ্বীয় বিচ্যুতি ঘটায়।

ছবি #2

আমরা ইমেজ দেখতে 2a и 2b, প্রতিটি স্টিম ডিভাইসের অভ্যন্তরে, টেরাহার্টজ বিমগুলি পাতলা ধাতব শীট দ্বারা বিভিন্ন পুরুত্বের কয়েকটি স্তরে আড়াআড়িভাবে বিভক্ত হয়, যার প্রতিটি একটি ওয়েভগাইড হিসাবে কাজ করে, মোট শক্তির অংশ মিথস্ক্রিয়া অঞ্চলে স্থানান্তর করে। টেরাহার্টজের আগমনের সময় সমন্বয় করার জন্য প্রতিটি স্তরে অস্তরক প্লেট রয়েছে ঢেউ সামনে* ইলেকট্রন সামনের সাথে।

ওয়েভফ্রন্ট* - যে পৃষ্ঠে তরঙ্গ পৌঁছেছে।

উভয় স্টিম ডিভাইস বৈদ্যুতিক মোডে কাজ করে, অর্থাৎ এমনভাবে একটি বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র চাপিয়ে দেয় এবং মিথস্ক্রিয়া এলাকার কেন্দ্রে একটি চৌম্বক ক্ষেত্রকে দমন করে।

প্রথম ডিভাইসে, ইলেকট্রনগুলির মধ্য দিয়ে যাওয়ার সময় দেওয়া হয় জিরো ক্রসিং* terahertz ক্ষেত্র, যেখানে বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের সময় গ্রেডিয়েন্ট সর্বাধিক করা হয় এবং গড় ক্ষেত্রটি ছোট করা হয়।

জিরো ক্রসিং* - একটি বিন্দু যেখানে কোন উত্তেজনা নেই।

এই কনফিগারেশনের ফলে ইলেক্ট্রন রশ্মির লেজ ত্বরান্বিত হয় এবং এর মাথা ক্ষয় হয়, যার ফলে ব্যালিস্টিক অনুদৈর্ঘ্য ফোকাসিং (2a и 2s).

দ্বিতীয় ডিভাইসে, ইলেক্ট্রন এবং টেরাহার্টজ বিকিরণের সিঙ্ক্রোনাইজেশন সেট করা হয়েছে যাতে ইলেক্ট্রন রশ্মি শুধুমাত্র টেরাহার্টজ বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের একটি নেতিবাচক চক্র অনুভব করে। এই কনফিগারেশনের ফলে একটি নেট ক্রমাগত ত্বরণ (2b и 2d).

এনআইআর লেজার হল একটি ক্রায়োজেনিক্যালি কুলড Yb:YLF সিস্টেম যা 1.2 ps সময়কালের অপটিক্যাল পালস এবং 50 এনএম তরঙ্গদৈর্ঘ্য এবং 1020 Hz এর পুনরাবৃত্তি হারে 10 mJ শক্তি উৎপন্ন করে। এবং 0.29 টেরাহার্টজ (3.44 পিএসের সময়কাল) এর কেন্দ্রীয় ফ্রিকোয়েন্সি সহ টেরাহার্টজ ডালগুলি আনত পালস ফ্রন্ট পদ্ধতি দ্বারা উত্পন্ন হয়।

স্টিম-বাঞ্চার (বিম কম্প্রেসার) পাওয়ার জন্য শুধুমাত্র 2 x 50 nJ টেরাহার্টজ শক্তি ব্যবহার করা হয়েছিল, এবং STEAM-linac (লিনিয়ার এক্সিলারেটর) প্রয়োজন 2 x 15 mJ।

উভয় স্টিম ডিভাইসের ইনলেট এবং আউটলেট হোলের ব্যাস হল 120 ​​মাইক্রন।

বিম কম্প্রেসারটি সমান উচ্চতার (0 মিমি) তিনটি স্তর দিয়ে ডিজাইন করা হয়েছে, যা সময় নিয়ন্ত্রণ করতে 225 এবং 4.41 মিমি দৈর্ঘ্যের ফিউজড সিলিকা প্লেট (ϵr = 0.42) দিয়ে সজ্জিত। কম্প্রেসার স্তরগুলির সমান উচ্চতা এই সত্যটি প্রতিফলিত করে যে কোনও ত্বরণ নেই (2s).

কিন্তু লিনিয়ার অ্যাক্সিলারেটরে উচ্চতা ইতিমধ্যেই আলাদা - 0.225, 0.225 এবং 0.250 মিমি (+ ফিউজড কোয়ার্টজ প্লেট 0.42 এবং 0.84 মিমি)। স্তরের উচ্চতা বৃদ্ধি ত্বরণের সময় ইলেকট্রনের গতি বৃদ্ধির ব্যাখ্যা করে।

বিজ্ঞানীরা লক্ষ্য করেছেন যে দুটি ডিভাইসের প্রতিটির কার্যকারিতার জন্য স্তরের সংখ্যা সরাসরি দায়ী। ত্বরণের উচ্চ হার অর্জন, উদাহরণস্বরূপ, মিথস্ক্রিয়া অপ্টিমাইজ করার জন্য আরও স্তর এবং বিভিন্ন উচ্চতার কনফিগারেশনের প্রয়োজন হবে।

ব্যবহারিক পরীক্ষার ফলাফল

প্রথমত, গবেষকরা মনে করিয়ে দেন যে প্রথাগত রেডিও ফ্রিকোয়েন্সি অ্যাক্সিলারেটরগুলিতে, ত্বরিত বিমের বৈশিষ্ট্যগুলিতে এমবেডেড ইলেক্ট্রন রশ্মির সাময়িক ব্যাপ্তির প্রভাব বিমের মধ্যে বিভিন্ন ইলেকট্রনের মিথস্ক্রিয়া চলাকালীন বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের পরিবর্তনের কারণে ঘটে। বিভিন্ন সময়ে. সুতরাং, এটা আশা করা যেতে পারে যে উচ্চতর গ্রেডিয়েন্ট সহ ক্ষেত্র এবং দীর্ঘ সময়কালের বিমগুলি একটি বৃহত্তর শক্তির বিস্তার ঘটাবে। দীর্ঘমেয়াদী ইনজেকশনের মরীচি উচ্চ মান হতে পারে নির্গমন*.

নির্গমন* — চার্জযুক্ত কণার একটি ত্বরিত মরীচি দ্বারা দখল করা ফেজ স্থান।

টেরাহার্টজ এক্সিলারেটরের ক্ষেত্রে, উত্তেজনা ক্ষেত্রের সময়কাল প্রায় 200 গুণ কম। তাই, চিন্তা* সমর্থিত ক্ষেত্রটি 10 ​​গুণ বেশি হবে।

বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের শক্তি* - বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের একটি সূচক, এই চার্জের মাত্রার জন্য ক্ষেত্রের একটি নির্দিষ্ট বিন্দুতে স্থাপিত একটি স্থির বিন্দু চার্জে প্রয়োগ করা বলের অনুপাতের সমান।

এইভাবে, একটি টেরাহার্টজ এক্সিলারেটরে, ইলেকট্রন দ্বারা অভিজ্ঞ ফিল্ড গ্রেডিয়েন্টগুলি একটি প্রচলিত যন্ত্রের তুলনায় অনেক বেশি মাত্রার হতে পারে। যে টাইম স্কেলে ক্ষেত্রের বক্রতা লক্ষণীয় তা উল্লেখযোগ্যভাবে ছোট হবে। এটি এই থেকে অনুসরণ করে যে প্রবর্তিত ইলেক্ট্রন মরীচির সময়কাল আরও স্পষ্ট প্রভাব ফেলবে।

বিজ্ঞানীরা এই তত্ত্বগুলিকে অনুশীলনে পরীক্ষা করার সিদ্ধান্ত নিয়েছিলেন। এটি করার জন্য, তারা বিভিন্ন সময়কালের ইলেক্ট্রন বিম প্রবর্তন করেছিল, যা প্রথম স্টিম ডিভাইস (স্টিম-বাঞ্চার) ব্যবহার করে কম্প্রেশন দ্বারা নিয়ন্ত্রিত হয়েছিল।

ছবি #3

যে ক্ষেত্রে কম্প্রেসারটি একটি পাওয়ার উত্সের সাথে সংযুক্ত ছিল না, সেখানে ∼55 fC (femtocoulomb) চার্জ সহ ইলেকট্রনের বিমগুলি (1 keV) ইলেকট্রন বন্দুক থেকে লিনিয়ার এক্সিলারেটর ডিভাইসে (STEAM-linac) প্রায় 300 মিমি অতিক্রম করেছে। এই ইলেক্ট্রনগুলি স্পেস চার্জ ফোর্সের প্রভাবে 1000 fs (ফেমটোসেকেন্ড) এর বেশি সময়কাল পর্যন্ত প্রসারিত হতে পারে।

এই সময়কালে, ইলেক্ট্রন রশ্মি ত্বরণক্ষেত্রের অর্ধ-তরঙ্গদৈর্ঘ্যের প্রায় 60% দখল করে 1,7 ps ফ্রিকোয়েন্সিতে, যার ফলে ত্বরণ-পরবর্তী শক্তি বর্ণালী হয় যার সর্বোচ্চ 115 keV এবং শক্তি বিতরণের অর্ধ-প্রস্থ। 60 কেভির বেশি (3a).

প্রত্যাশিত ফলাফলগুলির সাথে এই ফলাফলগুলির তুলনা করার জন্য, একটি লিনিয়ার অ্যাক্সিলারেটরের মাধ্যমে ইলেকট্রন প্রচারের পরিস্থিতি সিমুলেট করা হয়েছিল যখন ইলেকট্রনগুলি সর্বোত্তম ইনজেকশন সময়ের সাথে সিঙ্কের বাইরে ছিল (অর্থাৎ, এর সাথে সিঙ্কের বাইরে ছিল)। এই পরিস্থিতির গণনাগুলি দেখিয়েছে যে ইলেক্ট্রন শক্তির বৃদ্ধি ইনজেকশনের মুহূর্তের উপর নির্ভর করে, একটি সাবপিকোসেকেন্ড টাইম স্কেল পর্যন্ত (3b) অর্থাৎ, একটি সর্বোত্তম সেটিং সহ, ইলেকট্রন প্রতিটি স্তরে টেরাহার্টজ বিকিরণ ত্বরণের একটি সম্পূর্ণ অর্ধ-চক্র অনুভব করবে (3s).

যদি ইলেকট্রনগুলি বিভিন্ন সময়ে আসে, তবে তারা প্রথম স্তরে কম ত্বরণ অনুভব করে, যার ফলে তারা এটির মধ্য দিয়ে যেতে বেশি সময় নেয়। ডিসিঙ্ক্রোনাইজেশন তারপর নিম্নলিখিত স্তরগুলিতে বৃদ্ধি পায়, যার ফলে অবাঞ্ছিত মন্থরতা ঘটে (3d).

ইলেক্ট্রন বীমের অস্থায়ী এক্সটেনশনের নেতিবাচক প্রভাব কমানোর জন্য, প্রথম স্টিম ডিভাইসটি কম্প্রেশন মোডে চালিত হয়েছিল। কম্প্রেসারে সরবরাহ করা টেরাহার্টজ শক্তিকে টিউন করে এবং লিনাককে হ্যাচ মোডে পরিবর্তন করে লিন্যাকের ইলেক্ট্রন রশ্মির সময়কাল সর্বনিম্ন ~350 fs (অর্ধ প্রস্থ) পর্যন্ত অপ্টিমাইজ করা হয়েছিল (4b).

ছবি #4

ন্যূনতম মরীচি সময়কাল ফটোক্যাথোড ইউভি পালসের সময়কাল অনুসারে সেট করা হয়েছিল, যা ছিল ~ 600 fs। কম্প্রেসার এবং স্ট্রিপের মধ্যে দূরত্বও একটি গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করেছিল, যা ঘন করার শক্তির গতি সীমিত করেছিল। একসাথে, এই ব্যবস্থাগুলি ত্বরণ পর্বের ইনজেকশন পর্বে ফেমটোসেকেন্ড নির্ভুলতা সক্ষম করে।

ইমেজ উপর 4a এটি দেখা যায় যে একটি রৈখিক ত্বরণে অপ্টিমাইজ করা ত্বরণের পরে সংকুচিত ইলেক্ট্রন রশ্মির শক্তির বিস্তার অসঙ্কুচিত একের তুলনায় ~ 4 গুণ কমে যায়। ত্বরণের কারণে, সংকুচিত রশ্মির শক্তি বর্ণালী উচ্চতর শক্তির দিকে স্থানান্তরিত হয়, অসঙ্কোচিত মরীচির বিপরীতে। ত্বরণের পরে শক্তির বর্ণালীর শিখর প্রায় 115 keV হয় এবং উচ্চ-শক্তির লেজ প্রায় 125 keV তে পৌঁছায়।

এই পরিসংখ্যানগুলি, বিজ্ঞানীদের বিনয়ী বিবৃতি অনুসারে, টেরাহার্টজ পরিসরে একটি নতুন ত্বরণ রেকর্ড (ত্বরণের আগে এটি 70 keV ছিল)।

কিন্তু শক্তির বিচ্ছুরণ কমাতে (4a), একটি এমনকি ছোট মরীচি অর্জন করতে হবে।

ছবি #5

একটি অসংকুচিত প্রবর্তিত মরীচির ক্ষেত্রে, কারেন্টের উপর মরীচির আকারের প্যারাবোলিক নির্ভরতা অনুভূমিক এবং উল্লম্ব দিকের তির্যক নির্গমনকে প্রকাশ করে: εx,n = 1.703 mm*mrad এবং εy,n = 1.491 mm*mrad (5a).

কম্প্রেশন, ঘুরে, অনুপ্রস্থ নির্গমনকে 6 গুণ উন্নত করে εx,n = 0,285 mm*mrad (অনুভূমিক) এবং εy,n = 0,246 mm*mrad (উল্লম্ব)।

এটি লক্ষণীয় যে নির্গমন হ্রাসের ডিগ্রি রশ্মির সময়কাল হ্রাসের ডিগ্রির চেয়ে প্রায় দ্বিগুণ বড়, যা সময়ের সাথে মিথস্ক্রিয়া গতিবিদ্যার অরৈখিকতার একটি পরিমাপ যখন ইলেকট্রন ত্বরণের সময় চৌম্বক ক্ষেত্রের শক্তিশালী ফোকাসিং এবং ডিফোকসিং অনুভব করে (5b и 5s).

ইমেজ উপর 5b এটি দেখা যায় যে সর্বোত্তম সময়ে প্রবর্তিত ইলেকট্রনগুলি বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের ত্বরণের সম্পূর্ণ অর্ধ-চক্রের অভিজ্ঞতা লাভ করে। কিন্তু সর্বোত্তম সময়ের আগে বা পরে আসা ইলেকট্রনগুলি কম ত্বরণ এবং এমনকি আংশিক হ্রাস অনুভব করে। মোটামুটিভাবে বলতে গেলে এই ধরনের ইলেকট্রন কম শক্তি নিয়ে শেষ হয়।

চৌম্বক ক্ষেত্রের সংস্পর্শে এলে অনুরূপ পরিস্থিতি পরিলক্ষিত হয়। সর্বোত্তম সময়ে ইনজেকশন দেওয়া ইলেকট্রনগুলি ইতিবাচক এবং নেতিবাচক চৌম্বক ক্ষেত্রের প্রতিসম পরিমাণ অনুভব করে। যদি সর্বোত্তম সময়ের আগে ইলেকট্রনের প্রবর্তন ঘটে থাকে, তবে আরও ইতিবাচক ক্ষেত্র এবং কম নেতিবাচক ক্ষেত্র ছিল। যদি সর্বোত্তম সময়ের চেয়ে পরে ইলেকট্রন প্রবর্তন করা হয় তবে কম ইতিবাচক এবং বেশি নেতিবাচক হবে (5s) এবং এই ধরনের বিচ্যুতিগুলি এই সত্যের দিকে পরিচালিত করে যে ইলেক্ট্রনটি অক্ষের সাথে সম্পর্কিত অবস্থানের উপর নির্ভর করে বাম, ডান, উপরে বা নীচে বিচ্যুত হতে পারে, যা বীমের ফোকাসিং বা ডিফোকাসিংয়ের সাথে সম্পর্কিত ট্রান্সভার্স ভরবেগ বৃদ্ধির দিকে পরিচালিত করে।

অধ্যয়নের সূক্ষ্মতার সাথে আরও বিশদ পরিচিতির জন্য, আমি এটি দেখার পরামর্শ দিই বিজ্ঞানীরা রিপোর্ট করেন и অতিরিক্ত উপকরণ তাকে.

উপসংহার

সংক্ষেপে বলা যায়, ইলেক্ট্রন রশ্মির সময়কাল কমে গেলে অ্যাক্সিলারেটরের কর্মক্ষমতা বাড়বে। এই কাজে, অর্জনযোগ্য মরীচি সময়কাল ইনস্টলেশনের জ্যামিতি দ্বারা সীমিত ছিল। কিন্তু, তাত্ত্বিকভাবে, মরীচির সময়কাল 100 fs-এর কম পৌঁছাতে পারে।

বিজ্ঞানীরা আরও লক্ষ করেছেন যে স্তরগুলির উচ্চতা হ্রাস করে এবং তাদের সংখ্যা বৃদ্ধি করে মরীচির গুণমান আরও উন্নত করা যেতে পারে। যাইহোক, এই পদ্ধতিটি সমস্যা ছাড়াই নয়, বিশেষ করে ডিভাইসটি তৈরির জটিলতা বৃদ্ধি করে।

এই কাজটি একটি লিনিয়ার অ্যাক্সিলারেটরের একটি ক্ষুদ্র সংস্করণের আরও বিস্তৃত এবং বিশদ অধ্যয়নের প্রাথমিক পর্যায়। পরীক্ষিত সংস্করণটি ইতিমধ্যে দুর্দান্ত ফলাফল দেখাচ্ছে, যাকে যথাযথভাবে রেকর্ড-ব্রেকিং বলা যেতে পারে তা সত্ত্বেও, এখনও অনেক কাজ বাকি রয়েছে।

আপনার মনোযোগের জন্য আপনাকে ধন্যবাদ, কৌতূহলী থাকুন এবং সবার জন্য একটি দুর্দান্ত সপ্তাহ কাটুক! 🙂

আমাদের সাথে থাকার জন্য আপনাকে ধন্যবাদ. আপনি আমাদের নিবন্ধ পছন্দ করেন? আরো আকর্ষণীয় বিষয়বস্তু দেখতে চান? অর্ডার দিয়ে বা বন্ধুদের সুপারিশ করে আমাদের সমর্থন করুন, এন্ট্রি-লেভেল সার্ভারের একটি অনন্য অ্যানালগ-এ Habr ব্যবহারকারীদের জন্য 30% ছাড়, যা আপনার জন্য আমাদের দ্বারা উদ্ভাবিত হয়েছে: VPS (KVM) E5-2650 v4 (6 কোর) 10GB DDR4 240GB SSD 1Gbps থেকে $20 বা কিভাবে একটি সার্ভার শেয়ার করবেন সম্পর্কে সম্পূর্ণ সত্য? (RAID1 এবং RAID10 এর সাথে উপলব্ধ, 24 কোর পর্যন্ত এবং 40GB DDR4 পর্যন্ত)।

Dell R730xd 2 গুণ সস্তা? শুধু এখানে 2 x Intel TetraDeca-Core Xeon 2x E5-2697v3 2.6GHz 14C 64GB DDR4 4x960GB SSD 1Gbps 100 টিভি $199 থেকে নেদারল্যান্ডে! Dell R420 - 2x E5-2430 2.2Ghz 6C 128GB DDR3 2x960GB SSD 1Gbps 100TB - $99 থেকে! সম্পর্কে পড়ুন কিভাবে ইনফ্রাস্ট্রাকচার কর্পোরেশন তৈরি করা যায়। এক পয়সার জন্য 730 ইউরো মূল্যের Dell R5xd E2650-4 v9000 সার্ভার ব্যবহার করে ক্লাস?

উত্স: www.habr.com