{"id":36248,"date":"2019-10-31T22:10:29","date_gmt":"2019-10-31T19:10:29","guid":{"rendered":"https:\/\/prohoster.info\/blog\/mal-da-udal-miniatyurnyj-linejnyj-uskoritel-chastits-postavivshij-novyj-rekord\/"},"modified":"2019-10-31T22:10:29","modified_gmt":"2019-10-31T19:10:29","slug":"mal-da-udal-miniatyurnyj-linejnyj-uskoritel-chastits-postavivshij-novyj-rekord","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/prohoster.info\/pt\/blog\/news\/mal-da-udal-miniatyurnyj-linejnyj-uskoritel-chastits-postavivshij-novyj-rekord","title":{"rendered":"Pequeno, mas poderoso: um acelerador linear de part\u00edculas em miniatura que estabeleceu um novo recorde","gt_translate_keys":[{"key":"rendered","format":"text"}]},"content":{"rendered":"<p><img decoding=\"async\" alt=\"Pequeno, mas poderoso: um acelerador linear de part\u00edculas em miniatura que estabeleceu um novo recorde\" src=\"\/wp-content\/uploads\/2019\/07\/6df72c15b548271b03607338af4348b1.png\" style=\"display:block;margin: 0 auto;\" \/><br \/>\n<br \/>\nO princ\u00edpio que conhecemos como \"maior \u00e9 mais poderoso\" j\u00e1 se estabeleceu em muitos setores da vida social, incluindo ci\u00eancia e tecnologia. No entanto, nas realidades atuais, encontramos cada vez mais a implementa\u00e7\u00e3o pr\u00e1tica do prov\u00e9rbio \"pequeno, mas poderoso\". Isso se manifesta tanto em computadores que antes ocupavam uma sala inteira, mas agora cabem na palma da m\u00e3o de uma crian\u00e7a, quanto em aceleradores de part\u00edculas carregadas. Sim, voc\u00ea lembra do Grande Colisor de H\u00e1drons (LHC), cujas dimens\u00f5es impressionantes (26.659 m de comprimento) est\u00e3o literalmente indicadas em seu nome? Pois bem, isso j\u00e1 \u00e9 passado na opini\u00e3o dos cientistas do DESY, que desenvolveram uma vers\u00e3o miniaturizada do acelerador, que, em termos de desempenho, n\u00e3o fica a dever ao seu predecessor em tamanho completo. Al\u00e9m disso, o miniacelerador at\u00e9 estabeleceu um novo recorde mundial entre aceleradores de terahertz, dobrando a energia dos el\u00e9trons inseridos. Como foi desenvolvido o miniacelerador, quais s\u00e3o os princ\u00edpios fundamentais de seu funcionamento e o que mostraram os experimentos pr\u00e1ticos? \u00c9 isso que o relat\u00f3rio do grupo de pesquisa nos ajudar\u00e1 a descobrir. Vamos l\u00e1.<noindex><a rel=\"nofollow\" name=\"habracut\"><\/a><\/noindex><\/p>\n<h3>Base da pesquisa<\/h3>\n<p>\nDe acordo com Dongfang Zhang e seus colegas do DESY (Centro Alem\u00e3o de Sincroniza\u00e7\u00e3o Eletr\u00f4nica), que desenvolveram o miniacelerador, fontes de el\u00e9trons ultrarr\u00e1pidas desempenham um papel extremamente importante na vida moderna. Muitas delas se manifestam na medicina, no desenvolvimento de eletr\u00f4nicos e em pesquisas cient\u00edficas. O maior desafio dos atuais aceleradores lineares que usam geradores de radiofrequ\u00eancia \u00e9 o seu alto custo, a complexidade da infraestrutura e a enorme demanda por energia. Esses problemas limitam severamente a acessibilidade dessas tecnologias a um p\u00fablico mais amplo. <\/p>\n<p>Esses problemas \u00f3bvios s\u00e3o um excelente incentivo para o desenvolvimento de dispositivos cujas dimens\u00f5es n\u00e3o causem temor, assim como o consumo de energia.<\/p>\n<p>Entre as inova\u00e7\u00f5es recentes nesta \u00e1rea, podemos destacar os aceleradores de terahertz, que t\u00eam uma s\u00e9rie de \"vantagens\":<\/p>\n<ul>\n<li>espera-se que as ondas curtas e os pulsos curtos da radia\u00e7\u00e3o terahertz aumentem consideravelmente o limite <i>de ruptura*<\/i>, causado pelo campo, o que permitir\u00e1 aumentar os gradientes de acelera\u00e7\u00e3o;<\/li>\n<\/ul>\n<blockquote><p><b>Ruptura el\u00e9trica*<\/b> O aumento abrupto da corrente ao aplicar uma tens\u00e3o acima do cr\u00edtico.<\/p><\/blockquote>\n<ul>\n<li>A presen\u00e7a de m\u00e9todos eficazes de gera\u00e7\u00e3o de radia\u00e7\u00e3o terahertz de alto campo permite a sincroniza\u00e7\u00e3o interna entre el\u00e9trons e campos de excita\u00e7\u00e3o;<\/li>\n<li>Para a cria\u00e7\u00e3o de tais dispositivos, podem ser aplicados m\u00e9todos cl\u00e1ssicos, mas seu custo, tempo de produ\u00e7\u00e3o e tamanho ser\u00e3o drasticamente reduzidos. <\/li>\n<\/ul>\n<p>Os cientistas acreditam que seu acelerador terahertz em escala milim\u00e9trica \u00e9 um compromisso entre os aceleradores convencionais que existem atualmente e microaceleradores que est\u00e3o sendo desenvolvidos, mas que t\u00eam v\u00e1rias desvantagens devido ao seu tamanho extremamente pequeno.<\/p>\n<p>Os pesquisadores n\u00e3o negam que a tecnologia de acelera\u00e7\u00e3o terahertz j\u00e1 est\u00e1 em desenvolvimento h\u00e1 algum tempo. No entanto, em sua opini\u00e3o, ainda h\u00e1 muitos aspectos nessa \u00e1rea que n\u00e3o foram estudados, verificados ou implementados. <\/p>\n<p>Em seu trabalho, que estamos analisando hoje, os cientistas demonstram as capacidades do STEAM (<i>acelerador e manipulador de el\u00e9trons terahertz segmentados<\/i>) \u2014 um acelerador e manipulador de el\u00e9trons terahertz segmentados. O STEAM permite reduzir o comprimento do feixe de el\u00e9trons a uma dura\u00e7\u00e3o sub-picossegundos, garantindo assim controle femtossegundo sobre a fase de acelera\u00e7\u00e3o.<\/p>\n<p>Foi alcan\u00e7ado um campo de acelera\u00e7\u00e3o de 200 MV\/m (MV \u2014 megavolt), resultando em uma acelera\u00e7\u00e3o terahertz recorde de &gt; 70 keV (quiloel\u00e9tron-volts) do feixe de el\u00e9trons injetado com energia de 55 keV. Dessa forma, el\u00e9trons acelerados de at\u00e9 125 keV foram obtidos.<\/p>\n<h3>Estrutura do dispositivo e sua implementa\u00e7\u00e3o<\/h3>\n<p>\n<img decoding=\"async\" alt=\"Pequeno, mas poderoso: um acelerador linear de part\u00edculas em miniatura que estabeleceu um novo recorde\" src=\"\/wp-content\/uploads\/2019\/07\/581d753c9734024561fa600f132a7e8d.png\" style=\"display:block;margin: 0 auto;\" \/><br \/>\n<i>Imagem n\u00ba 1: esquema do dispositivo em estudo.<\/i><\/p>\n<p><img decoding=\"async\" alt=\"Pequeno, mas poderoso: um acelerador linear de part\u00edculas em miniatura que estabeleceu um novo recorde\" src=\"\/wp-content\/uploads\/2019\/07\/d404ba9fe59504ac46e730aefbbf2134.png\" style=\"display:block;margin: 0 auto;\" \/><br \/>\n<i>Imagem n\u00ba 1-2: a \u2014 esquema da estrutura segmentada de 5 camadas desenvolvida, b \u2014 a rela\u00e7\u00e3o entre a acelera\u00e7\u00e3o calculada e a dire\u00e7\u00e3o de propaga\u00e7\u00e3o dos el\u00e9trons.<\/i><\/p>\n<p>Feixes de el\u00e9trons (55 keV) s\u00e3o gerados a partir de <i>um canh\u00e3o eletr\u00f4nico*<\/i> e injetados em um STEAM-buncher terahertz (compressor de feixe), ap\u00f3s o que passam para o STEAM-linac (<i>acelerador linear*<\/i>).<\/p>\n<blockquote><p><b>Canh\u00e3o eletr\u00f4nico*<\/b> \u2014 dispositivo de gera\u00e7\u00e3o de feixe de el\u00e9trons na configura\u00e7\u00e3o e energia necess\u00e1rias.<\/p><\/blockquote>\n<blockquote><p><b>Acelerador linear*<\/b> \u2014 acelerador no qual part\u00edculas carregadas passam pela estrutura apenas uma vez, o que diferencia o acelerador linear do c\u00edclico (por exemplo, LHC). <\/p><\/blockquote>\n<p>Ambos dispositivos STEAM recebem pulsos terahertz de um \u00fanico laser de luz infravermelha pr\u00f3xima (NIR), que tamb\u00e9m aciona o fotoc\u00e1todo da pistola eletr\u00f4nica, resultando em uma sincronia interna entre os el\u00e9trons e os campos aceleradores. Pulsos ultravioleta para fotoemiss\u00e3o no fotoc\u00e1todo s\u00e3o gerados atrav\u00e9s de duas etapas sequenciais. <i>GVG*<\/i> da principal comprimento de onda da luz infravermelha pr\u00f3xima. Este processo converte o pulso laser com comprimento de onda de 1020 nm primeiro em 510 nm, e depois em 255 nm.<\/p>\n<blockquote><p><b>GVG*<\/b> (gera\u00e7\u00e3o da segunda harm\u00f4nica \u00f3ptica) \u2014 o processo de combina\u00e7\u00e3o de f\u00f3tons com a mesma frequ\u00eancia durante a intera\u00e7\u00e3o com um material n\u00e3o linear, resultando na forma\u00e7\u00e3o de novos f\u00f3tons com o dobro da energia e frequ\u00eancia, e com comprimento de onda duas vezes menor.<\/p><\/blockquote>\n<p>O restante do feixe do laser NIR \u00e9 dividido em 4 feixes, que s\u00e3o usados para gerar quatro pulsos terahertz de um ciclo atrav\u00e9s da gera\u00e7\u00e3o de diferen\u00e7a nas frequ\u00eancias intra-pulso.<\/p>\n<p>Dois pulsos terahertz s\u00e3o ent\u00e3o direcionados a cada dispositivo STEAM atrav\u00e9s de estruturas de chifre sim\u00e9tricas, que direcionam a energia terahertz para a regi\u00e3o de intera\u00e7\u00e3o atravessando a dire\u00e7\u00e3o de propaga\u00e7\u00e3o dos el\u00e9trons.<\/p>\n<p>Quando os el\u00e9trons entram em cada um dos dispositivos STEAM, eles s\u00e3o submetidos a componentes el\u00e9tricos e magn\u00e9ticos. <i>for\u00e7a de Lorentz*<\/i>.<\/p>\n<blockquote><p><b>A for\u00e7a de Lorentz*<\/b> \u00e9 a for\u00e7a com que um campo eletromagn\u00e9tico atua sobre uma part\u00edcula carregada.<\/p><\/blockquote>\n<p>Neste caso, o campo el\u00e9trico \u00e9 respons\u00e1vel pela acelera\u00e7\u00e3o e desacelera\u00e7\u00e3o, enquanto o campo magn\u00e9tico causa desvios transversais.<\/p>\n<p><img decoding=\"async\" alt=\"Pequeno, mas poderoso: um acelerador linear de part\u00edculas em miniatura que estabeleceu um novo recorde\" src=\"\/wp-content\/uploads\/2019\/07\/6e56629be1c0de410ab1411baaceff14.png\" style=\"display:block;margin: 0 auto;\" \/><br \/>\n<i>Imagem n\u00ba 2<\/i><\/p>\n<p>Como podemos ver nas imagens <b>2a<\/b> e <b>2b<\/b>, dentro de cada dispositivo STEAM, os feixes terahertz s\u00e3o divididos transversalmente por finas folhas met\u00e1licas em v\u00e1rias camadas de diferentes espessuras, cada uma atuando como um guia de onda, transferindo parte da energia total para a regi\u00e3o de intera\u00e7\u00e3o. Tamb\u00e9m em cada camada, existem placas diel\u00e9tricas para sincronizar o tempo de chegada da frente de onda terahertz* <i>frente de onda*<\/i> com a frente dos el\u00e9trons.<\/p>\n<blockquote><p><b>Frente de onda*<\/b> \u00e9 a superf\u00edcie alcan\u00e7ada pela onda.<\/p><\/blockquote>\n<p>Ambos os dispositivos STEAM operam no modo el\u00e9trico, ou seja, para produzir sobreposi\u00e7\u00e3o do campo el\u00e9trico e supress\u00e3o do campo magn\u00e9tico no centro da regi\u00e3o de intera\u00e7\u00e3o.<\/p>\n<p>No primeiro dispositivo, os el\u00e9trons s\u00e3o cronometrados para passar por <i>um cruzamento zero*<\/i> do campo terahertz, onde os gradientes temporais do campo el\u00e9trico s\u00e3o maximizados, enquanto o campo m\u00e9dio \u00e9 minimizado.<\/p>\n<blockquote><p><b>Cruzamento zero*<\/b> \u00e9 o ponto onde n\u00e3o h\u00e1 tens\u00e3o.<\/p><\/blockquote>\n<p>Essa configura\u00e7\u00e3o provoca a acelera\u00e7\u00e3o da cauda do feixe de el\u00e9trons e a desacelera\u00e7\u00e3o da sua cabe\u00e7a, resultando em um foco longitudinal bal\u00edstico (<b>2a<\/b> e <b>2c<\/b>).<\/p>\n<p>No segundo dispositivo, a sincroniza\u00e7\u00e3o do el\u00e9tron e da radia\u00e7\u00e3o terahertz \u00e9 ajustada de modo que o feixe de el\u00e9trons experimente apenas o ciclo negativo do campo el\u00e9trico terahertz. Essa configura\u00e7\u00e3o leva a uma acelera\u00e7\u00e3o cont\u00ednua pura (<b>2b<\/b> e <b>2d<\/b>).<\/p>\n<p>Um laser com radia\u00e7\u00e3o NIR \u00e9 semelhante a um sistema Yb:YLF resfriado criogenicamente, que emite pulsos \u00f3pticos com dura\u00e7\u00e3o de 1,2 ps e energia de 50 mJ a um comprimento de onda de 1020 nm e frequ\u00eancia de repeti\u00e7\u00e3o de 10 Hz. Pulsos terahertz com frequ\u00eancia central de 0,29 terahertz (per\u00edodo de 3,44 ps) s\u00e3o gerados pelo m\u00e9todo de frente inclinada do pulso.<\/p>\n<p>Para alimentar o STEAM-buncher (compressor de feixe), foram utilizados apenas 2 x 50 nJ de energia terahertz, enquanto o STEAM-linac (acelerador linear) exigiu 2 x 15 mJ.<\/p>\n<p>O di\u00e2metro das entradas e sa\u00eddas de ambos os dispositivos STEAM \u00e9 de 120 \u00b5m.<\/p>\n<p>O compressor de feixe \u00e9 projetado com tr\u00eas camadas de altura igual (0,225 mm), equipadas com placas de quartzo fundido (\u03f5r = 4,41) de comprimento 0,42 e 0,84 mm para controle de sincroniza\u00e7\u00e3o temporal. A altura uniforme das camadas do compressor reflete o fato de que a acelera\u00e7\u00e3o n\u00e3o ocorre (<b>2c<\/b>).<\/p>\n<p>No entanto, no acelerador linear, as alturas j\u00e1 s\u00e3o diferentes \u2014 0,225, 0,225 e 0,250 mm (+ placas de quartzo fundido de 0,42 e 0,84 mm). O aumento da altura da camada explica o aumento da velocidade dos el\u00e9trons durante a acelera\u00e7\u00e3o.<\/p>\n<p>Os cientistas observam que o n\u00famero de camadas est\u00e1 diretamente relacionado \u00e0 funcionalidade de cada um dos dois dispositivos. Para alcan\u00e7ar um grau mais alto de acelera\u00e7\u00e3o, por exemplo, ser\u00e1 necess\u00e1rio mais camadas e outra configura\u00e7\u00e3o de alturas para otimizar a intera\u00e7\u00e3o.<\/p>\n<h3>Os resultados de experimentos pr\u00e1ticos<\/h3>\n<p>\nEm primeiro lugar, os pesquisadores lembram que, em aceleradores tradicionais baseados em radiofrequ\u00eancia, a influ\u00eancia da dura\u00e7\u00e3o temporal do feixe eletr\u00f4nico inserido nas propriedades do feixe acelerado est\u00e1 relacionada \u00e0 mudan\u00e7a do campo el\u00e9trico experimentado durante a intera\u00e7\u00e3o por diferentes el\u00e9trons dentro do feixe, que chegam em momentos diferentes. Assim, pode-se supor que campos com maiores gradientes e feixes com maior dura\u00e7\u00e3o resultar\u00e3o em uma maior dispers\u00e3o de energias. Feixes introduzidos com grande dura\u00e7\u00e3o tamb\u00e9m podem levar a valores mais altos. <i>emit\u00e2ncias*<\/i>.<\/p>\n<blockquote><p><b>Emit\u00e2ncia*<\/b> \u2014 o espa\u00e7o de fase que ocupa um feixe acelerado de part\u00edculas carregadas.<\/p><\/blockquote>\n<p>No caso de um acelerador terahertz, o per\u00edodo do campo de excita\u00e7\u00e3o \u00e9 aproximadamente 200 vezes mais curto. Portanto, <i>intensidade*<\/i> do campo mantido ser\u00e1 10 vezes maior. <\/p>\n<blockquote><p><b>Intensidade do campo el\u00e9trico* <\/b> \u2014 uma medida do campo el\u00e9trico, igual \u00e0 raz\u00e3o entre a for\u00e7a aplicada a uma carga pontual em repouso, colocada nesse ponto do campo, e a magnitude dessa carga. <\/p><\/blockquote>\n<p>Assim, em um acelerador terahertz, os gradientes de campo experimentados pelos el\u00e9trons podem ser v\u00e1rias ordens de magnitude maiores do que em um dispositivo convencional. O intervalo de tempo no qual a curvatura do campo \u00e9 vis\u00edvel ser\u00e1 significativamente menor. Conclui-se que a dura\u00e7\u00e3o do feixe de el\u00e9trons inserido ter\u00e1 uma influ\u00eancia mais pronunciada.<\/p>\n<p>Os cientistas decidiram testar esses dados teoricamente na pr\u00e1tica. Para isso, eles introduziram feixes de el\u00e9trons de diferentes dura\u00e7\u00f5es, que eram controladas por meio de compress\u00e3o usando o primeiro dispositivo STEAM (STEAM-buncher).<\/p>\n<p><img decoding=\"async\" alt=\"Pequeno, mas poderoso: um acelerador linear de part\u00edculas em miniatura que estabeleceu um novo recorde\" src=\"\/wp-content\/uploads\/2019\/07\/1d15ed2cec289b62df3d7a8a1fc2962c.png\" style=\"display:block;margin: 0 auto;\" \/><br \/>\n<i>Imagem n\u00ba 3<\/i><\/p>\n<p>No caso em que o compressor n\u00e3o estava conectado \u00e0 fonte de alimenta\u00e7\u00e3o, feixes de el\u00e9trons (55 keV) com carga de \u223c1 fC (femtocoulomb) percorriam aproximadamente 300 mm da pistola eletr\u00f4nica at\u00e9 o dispositivo de acelerador linear (STEAM-linac). Esses el\u00e9trons podiam se expandir sob a a\u00e7\u00e3o das for\u00e7as de carga espacial at\u00e9 dura\u00e7\u00f5es superiores a 1000 fs (femtosegundo).<\/p>\n<p>Com essa dura\u00e7\u00e3o, o feixe eletr\u00f4nico ocupava cerca de 60% da meia onda do campo acelerador com frequ\u00eancia de 1,7 ps, resultando em um espectro energ\u00e9tico ap\u00f3s a acelera\u00e7\u00e3o com pico em 115 keV e largura de meia distribui\u00e7\u00e3o de energia superior a 60 keV.<b>3a<\/b>).<\/p>\n<p>Para comparar esses resultados com os esperados, foi modelada uma situa\u00e7\u00e3o de propaga\u00e7\u00e3o de el\u00e9trons atrav\u00e9s de um acelerador linear, quando os el\u00e9trons estavam desencontrados (ou seja, n\u00e3o coincidem) em rela\u00e7\u00e3o ao tempo ideal de inje\u00e7\u00e3o. Os c\u00e1lculos dessa situa\u00e7\u00e3o mostraram que o aumento de energia dos el\u00e9trons depende muito do momento de inje\u00e7\u00e3o, chegando a escalas de tempo sub-picossegundo.<b>3b<\/b>Ou seja, na configura\u00e7\u00e3o ideal, o el\u00e9tron experimentar\u00e1 um per\u00edodo completo de acelera\u00e7\u00e3o da radia\u00e7\u00e3o terahertz em cada camada.<b>3c<\/b>).<\/p>\n<p>Se os el\u00e9trons chegarem em momentos diferentes, eles experimentar\u00e3o uma acelera\u00e7\u00e3o menor na primeira camada, o que requer mais tempo para atravess\u00e1-la. Em seguida, o desencontro se intensifica nas camadas seguintes, levando a um retardamento indesejado.<b>3d<\/b>). <\/p>\n<p>Para minimizar o efeito negativo da extens\u00e3o temporal do feixe de el\u00e9trons, o primeiro dispositivo STEAM operou em modo de compress\u00e3o. A dura\u00e7\u00e3o do feixe de el\u00e9trons no acelerador linear foi otimizada ao m\u00ednimo de ~ 350 fs (meia largura) ajustando a energia terahertz aplicada ao compressor e mudando o acelerador linear para o modo de varredura.<b>4b<\/b>).<\/p>\n<p><img decoding=\"async\" alt=\"Pequeno, mas poderoso: um acelerador linear de part\u00edculas em miniatura que estabeleceu um novo recorde\" src=\"\/wp-content\/uploads\/2019\/07\/f4c887b0cd58549da2bdc3a25ebab294.png\" style=\"display:block;margin: 0 auto;\" \/><br \/>\n<i>Imagem n\u00ba 4<\/i><\/p>\n<p>A dura\u00e7\u00e3o m\u00ednima do feixe foi estabelecida de acordo com a dura\u00e7\u00e3o do impulso UV do fotoc\u00e1todo, que era de ~ 600 fs. A dist\u00e2ncia entre o compressor e a faixa tamb\u00e9m teve um papel importante, limitando a for\u00e7a de compress\u00e3o em velocidade. Em conjunto, essas medidas permitem garantir precis\u00e3o femtossegund\u00e1ria na fase de inje\u00e7\u00e3o durante a acelera\u00e7\u00e3o.<\/p>\n<p>Na imagem <b>4a<\/b> \u00c9 vis\u00edvel que a dispers\u00e3o de energia do feixe de el\u00e9trons comprimido ap\u00f3s a acelera\u00e7\u00e3o otimizada no acelerador linear diminui em cerca de 4 vezes em compara\u00e7\u00e3o com o feixe n\u00e3o comprimido. Gra\u00e7as \u00e0 acelera\u00e7\u00e3o, o espectro de energia do feixe comprimido se desloca para energias mais altas, ao contr\u00e1rio do feixe n\u00e3o comprimido. O pico do espectro de energia ap\u00f3s a acelera\u00e7\u00e3o \u00e9 de cerca de 115 keV, enquanto a cauda de alta energia atinge cerca de 125 keV.<\/p>\n<p>Esses valores, segundo os modestos relatos dos cientistas, representam um novo recorde de acelera\u00e7\u00e3o (anteriormente era 70 keV) na faixa terahertz.<\/p>\n<p>Mas, para reduzir a dispers\u00e3o de energia,<i>4a<\/i>\u00e9 necess\u00e1rio alcan\u00e7ar um feixe ainda mais curto. <\/p>\n<p><img decoding=\"async\" alt=\"Pequeno, mas poderoso: um acelerador linear de part\u00edculas em miniatura que estabeleceu um novo recorde\" src=\"\/wp-content\/uploads\/2019\/07\/7c53a1ca68dfbe52518d1dcd813ad6c9.png\" style=\"display:block;margin: 0 auto;\" \/><br \/>\n<i>Imagem \u21165<\/i><\/p>\n<p>No caso de um feixe de entrada n\u00e3o comprimido, a depend\u00eancia parab\u00f3lica do tamanho do feixe em rela\u00e7\u00e3o \u00e0 corrente revela a emittance transversal nas dire\u00e7\u00f5es horizontal e vertical: \u03b5x,n = 1.703 mm*mrad e \u03b5y,n = 1.491 mm*mrad (<b>5a<\/b>).<\/p>\n<p>A compress\u00e3o, por sua vez, melhorou a emittance transversal em 6 vezes para \u03b5x,n = 0.285 mm*mrad (horizontal) e \u03b5y,n = 0.246 mm*mrad (vertical).<\/p>\n<p>Vale ressaltar que o grau de redu\u00e7\u00e3o da emittance \u00e9 cerca de duas vezes maior do que o grau de redu\u00e7\u00e3o da dura\u00e7\u00e3o do feixe, o que \u00e9 uma medida da n\u00e3o linearidade da din\u00e2mica de intera\u00e7\u00e3o ao longo do tempo, quando os el\u00e9trons experimentam forte foco e desfoco do campo magn\u00e9tico durante a acelera\u00e7\u00e3o (<b>5b<\/b> e <b>5c<\/b>).<\/p>\n<p>Na imagem <b>5b<\/b> \u00e9 evidente que os el\u00e9trons introduzidos no momento ideal experimentam todo meio per\u00edodo de acelera\u00e7\u00e3o do campo el\u00e9trico. J\u00e1 os el\u00e9trons que chegam antes ou depois do momento ideal experimentam menos acelera\u00e7\u00e3o e at\u00e9 desacelera\u00e7\u00e3o parcial. Como resultado, esses el\u00e9trons recebem menos energia, grosso modo.<\/p>\n<p>Uma situa\u00e7\u00e3o semelhante \u00e9 observada com a a\u00e7\u00e3o do campo magn\u00e9tico. Os el\u00e9trons introduzidos no momento ideal experimentam uma quantidade sim\u00e9trica de campos magn\u00e9ticos positivos e negativos. Se a introdu\u00e7\u00e3o de el\u00e9trons ocorreu antes do momento ideal, houve mais campos positivos e menos negativos. No caso de a introdu\u00e7\u00e3o de el\u00e9trons ocorrer ap\u00f3s o momento ideal, houve menos positivos e mais negativos (<b>5c<\/b>). E tais desvios levam a que o el\u00e9tron pode desviar para a esquerda, para a direita, para cima ou para baixo, dependendo da posi\u00e7\u00e3o em rela\u00e7\u00e3o ao eixo, resultando em um aumento do impulso transversal correspondente ao foco ou desfoco do feixe.<\/p>\n<p>Para um conhecimento mais detalhado sobre as nuances da pesquisa, recomendo dar uma olhada em <noindex><a rel=\"nofollow\" href=\"https:\/\/www.osapublishing.org\/optica\/fulltext.cfm?uri=optica-6-7-872&amp;id=415315\">o relat\u00f3rio dos cientistas<\/a><\/noindex> e <noindex><a rel=\"nofollow\" href=\"https:\/\/osapublishing.figshare.com\/articles\/3990773_pdf\/8231024\">materiais adicionais<\/a><\/noindex> para ele.<\/p>\n<h3>Ep\u00edlogo<\/h3>\n<p>\nResumindo, o desempenho do acelerador aumentar\u00e1 caso a dura\u00e7\u00e3o do feixe de el\u00e9trons seja reduzida. Neste trabalho, a dura\u00e7\u00e3o alcan\u00e7\u00e1vel do feixe foi limitada pela geometria da instala\u00e7\u00e3o. Mas, em teoria, a dura\u00e7\u00e3o do feixe pode chegar a menos de 100 fs. <\/p>\n<p>Al\u00e9m disso, os cientistas observam que a qualidade do feixe pode ser aprimorada no futuro atrav\u00e9s da redu\u00e7\u00e3o da altura das camadas e do aumento de seu n\u00famero. No entanto, esse m\u00e9todo n\u00e3o est\u00e1 isento de problemas, em particular o aumento da complexidade da fabrica\u00e7\u00e3o do dispositivo.<\/p>\n<p>Este trabalho \u00e9 uma etapa inicial de um estudo mais amplo e detalhado sobre a vers\u00e3o em miniatura do acelerador linear. Embora a vers\u00e3o testada j\u00e1 apresente excelentes resultados, que podem ser justamente considerados recordes, ainda h\u00e1 muito a ser feito. <\/p>\n<p>Agrade\u00e7o pela aten\u00e7\u00e3o, mantenham-se curiosos e tenham uma \u00f3tima semana de trabalho, pessoal! \ud83d\ude42<\/p>\n<p>Obrigado por estar conosco. Voc\u00ea gosta dos nossos artigos? Quer ver mais materiais interessantes? 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