{"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\/sv\/blog\/news\/mal-da-udal-miniatyurnyj-linejnyj-uskoritel-chastits-postavivshij-novyj-rekord","title":{"rendered":"Liten men kraftfull: en miniatyren partikelaccelerator som satte ett nytt rekord","gt_translate_keys":[{"key":"rendered","format":"text"}]},"content":{"rendered":"<p><img decoding=\"async\" alt=\"Liten men kraftfull: en miniatyren partikelaccelerator som satte ett nytt rekord\" src=\"\/wp-content\/uploads\/2019\/07\/6df72c15b548271b03607338af4348b1.png\" style=\"display:block;margin: 0 auto;\" \/><br \/>\n<br \/>\nDen v\u00e4lbekanta principen \"st\u00f6rre betyder kraftigare\" har l\u00e4nge varit etablerad inom m\u00e5nga samh\u00e4llsomr\u00e5den, inklusive vetenskap och teknik. Men i dagens verklighet ser vi allt oftare praktiska till\u00e4mpningar av tales\u00e4ttet \"liten men kraftfull\". Det visar sig b\u00e5de i datorer som tidigare tog upp ett helt rum, men nu f\u00e5r plats i ett barns hand, och i accelerat\u00f6rer f\u00f6r laddade partiklar. Ja, ni minns den stora hadronkollideraren (LHC), vars imponerande storlek (26 659 m l\u00e5ng) bokstavligen framg\u00e5r av namnet? Det \u00e4r redan historia enligt forskare fr\u00e5n DESY, som har utvecklat en miniatyrversion av acceleratoren, som i prestanda inte ger avkall p\u00e5 sin fullstora f\u00f6reg\u00e5ngare. Dessutom har den miniatyren acceleratorn till och med satt ett nytt v\u00e4rldrekord bland terahertzacceleratorer genom att dubblera energin hos de infogade elektronerna. Hur den miniatyra acceleratorn utvecklades, vilka grundl\u00e4ggande principer som ligger bakom dess fungering och vilka resultat de praktiska experimenten visade, kommer forskargruppen att hj\u00e4lpa oss att f\u00f6rst\u00e5. L\u00e5t oss b\u00f6rja.<noindex><a rel=\"nofollow\" name=\"habracut\"><\/a><\/noindex><\/p>\n<h3>Forskningsgrund<\/h3>\n<p>\nEnligt Dongfang Zhang och hans kollegor fr\u00e5n DESY (Deutsches Elektronen-Synchrotron), som utvecklade miniatyren acceleratorn, spelar ultrahastiga elektronk\u00e4llor en otroligt viktig roll i det moderna samh\u00e4llet. M\u00e5nga av dessa till\u00e4mpningar syns inom medicin, elektronikutveckling och vetenskaplig forskning. Den st\u00f6rsta utmaningen f\u00f6r nuvarande linj\u00e4ra acceleratorer som anv\u00e4nder radiofrekvensgeneratorer \u00e4r deras h\u00f6ga kostnader, komplexa infrastruktur och stora energibehov. Dessa nackdelar begr\u00e4nsar kraftigt tillg\u00e5ngen till s\u00e5dana teknologier f\u00f6r en bredare anv\u00e4ndarkrets. <\/p>\n<p>Dessa uppenbara problem utg\u00f6r en fantastisk drivkraft f\u00f6r utvecklingen av enheter vars dimensioner inte ska orsaka skr\u00e4ck, liksom den energi de f\u00f6rbrukar.<\/p>\n<p>Bland relativt nya innovationer inom detta omr\u00e5de kan terahertzacceleratorer n\u00e4mnas, som har ett antal \"f\u00f6rdelar\":<\/p>\n<ul>\n<li>det f\u00f6rv\u00e4ntas att korta v\u00e5gl\u00e4ngder och korta pulser av terahertzstr\u00e5lning kommer att kraftigt \u00f6ka tr\u00f6skeln <i>f\u00f6r genomtr\u00e4ngning*<\/i>, som orsakas av f\u00e4ltet, vilket g\u00f6r det m\u00f6jligt att \u00f6ka accelerationsgradienterna;<\/li>\n<\/ul>\n<blockquote><p><b>Elektriskt genomslag*<\/b> \u2014 en pl\u00f6tslig \u00f6kning av str\u00f6mstyrkan n\u00e4r sp\u00e4nningen \u00f6verstiger den kritiska niv\u00e5n.<\/p><\/blockquote>\n<ul>\n<li>N\u00e4rvaron av effektiva metoder f\u00f6r att generera h\u00f6gf\u00e4lts terahertz str\u00e5lning m\u00f6jligg\u00f6r intern synkronisering mellan elektroner och excitationsf\u00e4lt;<\/li>\n<li>Klassiska metoder kan anv\u00e4ndas f\u00f6r att skapa s\u00e5dana enheter, men deras kostnader, produktionstid och storlek kommer att reduceras avsev\u00e4rt. <\/li>\n<\/ul>\n<p>Forskare anser att deras terahertzaccelerator i millimeter-skala \u00e4r en kompromiss mellan de vanliga acceleratorerna som finns idag och mikroacceleratorerna som utvecklas, men som har m\u00e5nga nackdelar p\u00e5 grund av sina mycket sm\u00e5 m\u00e5tt.<\/p>\n<p>Forskarna f\u00f6rnekar inte att teknologin f\u00f6r terahertzacceleration har varit under utveckling under en tid. Men enligt deras uppfattning finns det fortfarande m\u00e5nga aspekter inom detta omr\u00e5de som inte har studerats, verifierats eller implementerats. <\/p>\n<p>I sitt arbete, som vi ska granska idag, visar forskarna m\u00f6jligheterna med STEAM (<i>segmenterad terahertz elektronaccelerator och manipulator<\/i>) \u2014 en segmenterad terahertz elektronaccelerator och manipulator. STEAM m\u00f6jligg\u00f6r att minska l\u00e4ngden p\u00e5 elektronbunten till sub-pikosekunders varaktighet, vilket ger femtosekundskontroll \u00f6ver accelerationsfasen.<\/p>\n<p>Det har lyckats uppn\u00e5 ett accelerationsf\u00e4lt p\u00e5 200 MV\/m (MV \u2014 megavolt), vilket leder till rekordt terahertzacceleration p\u00e5 &gt; 70 keV (kiloelektronvolt) fr\u00e5n den inb\u00e4ddade elektronbunten med energin 55 keV. P\u00e5 s\u00e5 s\u00e4tt har accelererade elektroner uppn\u00e5tt upp till 125 keV.<\/p>\n<h3>Strukturen hos enheten och dess implementering<\/h3>\n<p>\n<img decoding=\"async\" alt=\"Liten men kraftfull: en miniatyren partikelaccelerator som satte ett nytt rekord\" src=\"\/wp-content\/uploads\/2019\/07\/581d753c9734024561fa600f132a7e8d.png\" style=\"display:block;margin: 0 auto;\" \/><br \/>\n<i>Bild \u21161: diagram av den unders\u00f6kta enheten.<\/i><\/p>\n<p><img decoding=\"async\" alt=\"Liten men kraftfull: en miniatyren partikelaccelerator som satte ett nytt rekord\" src=\"\/wp-content\/uploads\/2019\/07\/d404ba9fe59504ac46e730aefbbf2134.png\" style=\"display:block;margin: 0 auto;\" \/><br \/>\n<i>Bild \u21161-2: a \u2014 diagram av den utvecklade 5-lagers segmenterade strukturen, b \u2014 f\u00f6rh\u00e5llandet mellan ber\u00e4knad acceleration och riktning f\u00f6r elektronernas spridning.<\/i><\/p>\n<p>Elektronbuntar (55 keV) genereras fr\u00e5n <i>elektronpistolen*<\/i> och injiceras i terahertz STEAM-bunchern (buntkompressorn), varefter de g\u00e5r in i STEAM-linac (<i>linj\u00e4r accelerator*<\/i>).<\/p>\n<blockquote><p><b>Elektronpistolen*<\/b> \u2014 en enhet f\u00f6r att generera en bunt av elektroner med n\u00f6dv\u00e4ndig konfiguration och energi.<\/p><\/blockquote>\n<blockquote><p><b>Linj\u00e4r accelerator*<\/b> \u2014 en accelerator d\u00e4r laddade partiklar passerar strukturen endast en g\u00e5ng, vilket skiljer en linj\u00e4r accelerator fr\u00e5n en cyklisk (till exempel LHC). <\/p><\/blockquote>\n<p>B\u00e5da STEAM-enheterna f\u00e5r terahertzimpulser fr\u00e5n en laser med n\u00e4ra infrar\u00f6d ljus (NIR), som ocks\u00e5 driver fotokatten f\u00f6r elektronkanonen, vilket resulterar i intern synkronisering mellan elektroner och accelererande f\u00e4lt. Ultravioletimpulser f\u00f6r fotoemission p\u00e5 fotokatten genereras genom tv\u00e5 p\u00e5 varandra f\u00f6ljande steg. <i>GVG*<\/i> grundv\u00e5gl\u00e4ngden f\u00f6r n\u00e4ra infrar\u00f6d ljus. Denna process omvandlar laserimpulsen med en v\u00e5gl\u00e4ngd p\u00e5 1020 nm f\u00f6rst till 510 nm och sedan till 255 nm.<\/p>\n<blockquote><p><b>GVG*<\/b> (generering av andra optiska harmoniska) \u2014 processen att kombinera fotoner med samma frekvens under interaktion med ett icke-linj\u00e4rt material, vilket resulterar i bildandet av nya fotoner med dubbelt s\u00e5 mycket energi och frekvens, samt en v\u00e5gl\u00e4ngd som \u00e4r dubbelt s\u00e5 kort.<\/p><\/blockquote>\n<p>Den resterande delen av NIR-laserstr\u00e5len delas upp i 4 str\u00e5lar som anv\u00e4nds f\u00f6r att generera fyra encykliska terahertzimpulser genom att generera skillnader i interna impulser.<\/p>\n<p>Tv\u00e5 terahertzimpulser f\u00f6rs sedan in i varje STEAM-enhet genom symmetriska hornstrukturer som leder terahertzenergin till interaktionsomr\u00e5det tv\u00e4rs \u00f6ver elektronernas utbredningsriktning.<\/p>\n<p>N\u00e4r elektronerna g\u00e5r in i varje STEAM-enhet uts\u00e4tts de f\u00f6r elektriska och magnetiska komponenter. <i>Lorenzstyrkan*<\/i>.<\/p>\n<blockquote><p><b>Lorenzstyrkan*<\/b> \u2014 kraften med vilken det elektromagnetiska f\u00e4ltet p\u00e5verkar en laddad partikel.<\/p><\/blockquote>\n<p>I det h\u00e4r fallet ansvarar det elektriska f\u00e4ltet f\u00f6r accelerationen och inbromsningen, medan det magnetiska f\u00e4ltet orsakar tv\u00e4rg\u00e5ende avvikelser.<\/p>\n<p><img decoding=\"async\" alt=\"Liten men kraftfull: en miniatyren partikelaccelerator som satte ett nytt rekord\" src=\"\/wp-content\/uploads\/2019\/07\/6e56629be1c0de410ab1411baaceff14.png\" style=\"display:block;margin: 0 auto;\" \/><br \/>\n<i>Bild \u21162<\/i><\/p>\n<p>Som vi ser p\u00e5 bilderna <b>2a<\/b> och <b>2b<\/b>, inuti varje STEAM-enhet \u00e4r terahertzstr\u00e5larna delade tv\u00e4rs genom tunna metallskikt i flera lager av varierande tjocklek, d\u00e4r varje lager fungerar som en v\u00e5gledare som \u00f6verf\u00f6r en del av den totala energin till interaktionsomr\u00e5det. Dessutom finns det dielektriska plattor i varje lager f\u00f6r att anpassa ankomsttiden f\u00f6r terahertz <i>v\u00e5gfronten*<\/i> till elektronernas front.<\/p>\n<blockquote><p><b>V\u00e5gfronten*<\/b> \u2014 ytan dit v\u00e5gen har n\u00e5tt.<\/p><\/blockquote>\n<p>B\u00e5da STEAM-enheterna fungerar i elektriskt l\u00e4ge, det vill s\u00e4ga p\u00e5 ett s\u00e4tt som skapar en \u00f6verlappning av det elektriska f\u00e4ltet och undertryckning av det magnetiska f\u00e4ltet i centrum av interaktionsomr\u00e5det.<\/p>\n<p>I den f\u00f6rsta enheten \u00e4r elektronerna tidsber\u00e4knade s\u00e5 att de passerar genom <i>nollkorsning*<\/i> det terahertzf\u00e4ltet, d\u00e4r de tidsm\u00e4ssiga gradienterna av det elektriska f\u00e4ltet \u00e4r maximiserade och det genomsnittliga f\u00e4ltet minimerat.<\/p>\n<blockquote><p><b>Nollkorsning*<\/b> \u00e4r punkten d\u00e4r det inte finns n\u00e5gon sp\u00e4nning.<\/p><\/blockquote>\n<p>Denna konfiguration orsakar en acceleration av svansen p\u00e5 elektronpaketet och en s\u00e4nkning av dess huvud, vilket resulterar i ballistisk longitudinell fokusering (<b>2a<\/b> och <b>2s<\/b>).<\/p>\n<p>I den andra enheten synkroniseras elektronen och terahertzstr\u00e5lningen s\u00e5 att elektronpaketet endast uts\u00e4tts f\u00f6r den negativa cykeln av det terahertz elektriska f\u00e4ltet. Denna konfiguration resulterar i ren kontinuerlig acceleration (<b>2b<\/b> och <b>2d<\/b>).<\/p>\n<p>Lasern med NIR-str\u00e5lning p\u00e5minner om ett kryogeniskt kylt Yb:YLF-system, som producerar optiska impulser med en varaktighet av 1.2 ps och en energi p\u00e5 50 mJ vid en v\u00e5gl\u00e4ngd av 1020 nm och en repetitionsfrekvens p\u00e5 10 Hz. Terahertzimpulser med en centralk frekvens p\u00e5 0.29 terahertz (period p\u00e5 3.44 ps) genereras med hj\u00e4lp av metod f\u00f6r snedst\u00e4llt frontimpuls.<\/p>\n<p>F\u00f6r att driva STEAM-buncheren (packkompressorn) anv\u00e4ndes endast 2 x 50 nJ terahertzenergi, medan f\u00f6r STEAM-linacen (linj\u00e4r accelerator) kr\u00e4vdes 2 x 15 mJ.<\/p>\n<p>Diameter p\u00e5 in- och utg\u00e5ngsh\u00e5len f\u00f6r b\u00e5da STEAM-enheterna \u00e4r 120 \u00b5m.<\/p>\n<p>Packkompressorn \u00e4r designad med tre lager av samma h\u00f6jd (0.225 mm), som \u00e4r f\u00f6rsedda med plattor av sm\u00e4lt kvarts (\u03f5r =4.41) p\u00e5 0.42 och 0.84 mm f\u00f6r att kontrollera tidsynkronisering. De lika h\u00f6jderna p\u00e5 kompressorns lager reflekterar det faktum att acceleration inte sker (<b>2s<\/b>).<\/p>\n<p>Men i den linj\u00e4ra acceleratoren skiljer sig h\u00f6jderna \u2014 0.225, 0.225 och 0.250 mm (+ plattor av sm\u00e4lt kvarts 0.42 och 0.84 mm). \u00d6kningen av lagerh\u00f6jden f\u00f6rklarar den \u00f6kade hastigheten hos elektronerna vid acceleration.<\/p>\n<p>Forskare noterar att antalet lager direkt p\u00e5verkar funktionen hos var och en av de tv\u00e5 enheterna. F\u00f6r att uppn\u00e5 en h\u00f6gre grad av acceleration, till exempel, kr\u00e4vs fler lager och en annan konfiguration av h\u00f6jder f\u00f6r att optimera interaktionen.<\/p>\n<h3>Resultaten av praktiska experiment<\/h3>\n<p>\nF\u00f6rst och fr\u00e4mst p\u00e5minner forskarna om att i traditionella acceleratorer baserade p\u00e5 radiofrekvenser \u00e4r influensen av den tidiga str\u00e4ckan av den infogade elektronstr\u00e5len p\u00e5 egenskaperna hos den accelererade str\u00e5len kopplad till f\u00f6r\u00e4ndringen av det elektriska f\u00e4ltet som upplevs under interaktionen av olika elektroner inom str\u00e5len, som kommer vid olika tidpunkter. S\u00e5ledes kan man anta att f\u00e4lt med st\u00f6rre gradienter och str\u00e5lar med l\u00e4ngre varaktighet kommer att leda till st\u00f6rre spridning av energier. Infogade str\u00e5lar av l\u00e5ng varaktighet kan ocks\u00e5 leda till h\u00f6gre v\u00e4rden. <i>emittans*<\/i>.<\/p>\n<blockquote><p><b>Emittans*<\/b> \u2014 det fasrum som den accelererade str\u00e5len av laddade partiklar upptar.<\/p><\/blockquote>\n<p>I fallet med teraherzacceleratorn \u00e4r perioden f\u00f6r det exciterande f\u00e4ltet ungef\u00e4r 200 g\u00e5nger kortare. F\u00f6ljaktligen, <i>intensitet*<\/i> av det uppr\u00e4tth\u00e5llna f\u00e4ltet kommer att vara 10 g\u00e5nger h\u00f6gre. <\/p>\n<blockquote><p><b>Intensiteten av det elektriska f\u00e4ltet* <\/b> \u00e4r m\u00e5ttet p\u00e5 det elektriska f\u00e4ltet, lika med f\u00f6rh\u00e5llandet mellan kraften som appliceras p\u00e5 en stillast\u00e5ende punktladdning placerad i en viss punkt av f\u00e4ltet och storleken p\u00e5 denna laddning. <\/p><\/blockquote>\n<p>S\u00e5ledes kan f\u00e4ltets gradienter, som elektronerna upplever i terahertzacceleratorn, vara flera ordningar h\u00f6gre \u00e4n i en vanlig enhet. Tidskalan d\u00e4r f\u00e4ltets kr\u00f6kning \u00e4r m\u00e4rkbar kommer att vara betydligt kortare. Det f\u00f6ljer av detta att varaktigheten av den infogade elektronstr\u00e5len kommer att ha ett mer uttalat intryck.<\/p>\n<p>Forskare beslutade att praktiskt testa dessa teorier. F\u00f6r detta syfte infogade de elektronstr\u00e5lar av olika varaktigheter som kontrollerades genom komprimering med hj\u00e4lp av den f\u00f6rsta STEAM-enheten (STEAM-buncher).<\/p>\n<p><img decoding=\"async\" alt=\"Liten men kraftfull: en miniatyren partikelaccelerator som satte ett nytt rekord\" src=\"\/wp-content\/uploads\/2019\/07\/1d15ed2cec289b62df3d7a8a1fc2962c.png\" style=\"display:block;margin: 0 auto;\" \/><br \/>\n<i>Bild nr 3<\/i><\/p>\n<p>N\u00e4r kompressorn inte var ansluten till str\u00f6mk\u00e4llan passerade elektronstr\u00e5lar (55 keV) med en laddning av \u223c1 fC (femtokoulomb) ungef\u00e4r 300 mm fr\u00e5n elektronkanonen till den linj\u00e4ra acceleratorn (STEAM-linac). Dessa elektroner kunde expandera under p\u00e5verkan av rumsliga laddningskrafter upp till varaktigheter av mer \u00e4n 1000 fs (femtosekunder).<\/p>\n<p>Vid en s\u00e5dan varaktighet upptog den elektroniska str\u00e5len cirka 60 % av halvperioden av det accelererande f\u00e4ltet med en frekvens p\u00e5 1,7 ps, vilket ledde till ett energispektrum efter acceleration med en topp vid 115 keV och en halvbredd av energif\u00f6rdelningen p\u00e5 mer \u00e4n 60 keV.<b>3a<\/b>).<\/p>\n<p>F\u00f6r att j\u00e4mf\u00f6ra dessa resultat med de f\u00f6rv\u00e4ntade simulerades en situation f\u00f6r spridning av elektroner genom en linj\u00e4r accelerator, n\u00e4r elektronerna var desynkroniserade (d.v.s. inte i linje med) den optimala tiden f\u00f6r introduktion. Ber\u00e4kningarna f\u00f6r en s\u00e5dan situation visade att energi\u00f6kningen hos elektronerna \u00e4r mycket beroende av introduktionsmomentet ned till subpikosekundspektrumet (<b>3b<\/b>). Det vill s\u00e4ga vid optimal inst\u00e4llning kommer elektronen att uppleva hela halvperioden av acceleration fr\u00e5n terahertz-str\u00e5lning i varje lager (<b>3s<\/b>).<\/p>\n<p>. Om elektronerna anl\u00e4nder vid olika tidpunkter, upplever de mindre acceleration i det f\u00f6rsta lagret, vilket kr\u00e4ver mer tid f\u00f6r att passera. D\u00e4refter f\u00f6rst\u00e4rks desynkroniseringen i f\u00f6ljande lager, vilket orsakar o\u00f6nskad f\u00f6rdr\u00f6jning (<b>3d<\/b>). <\/p>\n<p>F\u00f6r att minimera den negativa effekten av den tempor\u00e4ra utstr\u00e4ckningen av elektronpaketet arbetade den f\u00f6rsta STEAM-enheten i komprimeringsl\u00e4ge. Varaktigheten av elektronpaketet i den linj\u00e4ra acceleratoren optimerades till ett minimum p\u00e5 ~ 350 fs (halvbredd) genom att justera terahertz-energin tillf\u00f6rd kompressorn och v\u00e4xla den linj\u00e4ra acceleratoren till streckningsl\u00e4ge (<b>4b<\/b>).<\/p>\n<p><img decoding=\"async\" alt=\"Liten men kraftfull: en miniatyren partikelaccelerator som satte ett nytt rekord\" src=\"\/wp-content\/uploads\/2019\/07\/f4c887b0cd58549da2bdc3a25ebab294.png\" style=\"display:block;margin: 0 auto;\" \/><br \/>\n<i>Bild nr 4<\/i><\/p>\n<p>Den minimala varaktigheten f\u00f6r paketet fastst\u00e4lldes i enlighet med varaktigheten av UV-pulsen fr\u00e5n fotokatoden, vars varaktighet var ~ 600 fs. Avst\u00e5ndet mellan kompressorn och str\u00e5len spelade ocks\u00e5 en viktig roll, vilket begr\u00e4nsade komprimeringskraften i hastighet. Tillsammans m\u00f6jligg\u00f6r dessa \u00e5tg\u00e4rder att uppn\u00e5 femtosekunders precision i fasintroduktion under accelerationssteget.<\/p>\n<p>P\u00e5 bilden <b>4a<\/b> Det \u00e4r tydligt att spridningen av energin i det komprimerade elektronpaketet efter optimerad acceleration i den linj\u00e4ra acceleratoren minskar med ~ 4 g\u00e5nger j\u00e4mf\u00f6rt med det okomprimerade. Genom accelerationen f\u00f6rflyttas energispektrumet f\u00f6r det komprimerade paketet mot h\u00f6gre energiniv\u00e5er, till skillnad fr\u00e5n det okomprimerade paketet. Toppen av energispektrumet efter accelerationen ligger omkring 115 keV, och det h\u00f6genergetiska svansen n\u00e5r cirka 125 keV.<\/p>\n<p>Dessa v\u00e4rden, enligt forskarnas blygsamma p\u00e5st\u00e5ende, utg\u00f6r ett nytt rekord f\u00f6r acceleration (innan accelerationen var 70 keV) inom terahertz-omr\u00e5det.<\/p>\n<p>Men f\u00f6r att minska energispridningen (<i>4a<\/i>), m\u00e5ste \u00e4nnu kortare paket uppn\u00e5s. <\/p>\n<p><img decoding=\"async\" alt=\"Liten men kraftfull: en miniatyren partikelaccelerator som satte ett nytt rekord\" src=\"\/wp-content\/uploads\/2019\/07\/7c53a1ca68dfbe52518d1dcd813ad6c9.png\" style=\"display:block;margin: 0 auto;\" \/><br \/>\n<i>Bild nr 5<\/i><\/p>\n<p>I fallet med den okomprimerade injicerade str\u00e5len, visar den paraboliska beroendet av str\u00e5lens storlek av str\u00f6mmen den tv\u00e4rg\u00e5ende emittansen i horisontella och vertikala riktningar: \u03b5x,n = 1,703 mm*mrad och \u03b5y,n = 1,491 mm*mrad (<b>5a<\/b>).<\/p>\n<p>Komprimeringen f\u00f6rb\u00e4ttrade d\u00e4remot den tv\u00e4rg\u00e5ende emittansen med 6 g\u00e5nger till \u03b5x,n = 0,285 mm*mrad (horisontell) och \u03b5y,n = 0,246 mm*mrad (vertikal).<\/p>\n<p>Det \u00e4r v\u00e4rt att notera att graden av minskning av emittansen \u00e4r ungef\u00e4r dubbelt s\u00e5 stor som graden av f\u00f6rkortning av str\u00e5lens varaktighet, vilket \u00e4r en m\u00e5ttstock p\u00e5 icke-lineariteten i dynamiken f\u00f6r tidsinteraktionen, d\u00e5 elektronerna upplever stark fokus och defokusering av det magnetiska f\u00e4ltet under accelerationen (<b>5b<\/b> och <b>5c<\/b>).<\/p>\n<p>P\u00e5 bilden <b>5b<\/b> det syns att elektroner som injiceras vid r\u00e4tt tidpunkt upplever hela halvv\u00e5gen av det elektriska f\u00e4ltet. Men elektroner som anl\u00e4nder f\u00f6re eller efter den optimala tidpunkten upplever mindre acceleration och till och med en viss nedbromsning. Dessa elektroner f\u00e5r d\u00e4rf\u00f6r mindre energi, grovt talat.<\/p>\n<p>En liknande situation observeras \u00e4ven under p\u00e5verkan av det magnetiska f\u00e4ltet. Elektroner som injiceras vid r\u00e4tt tidpunkt upplever en symmetrisk m\u00e4ngd positiva och negativa magnetf\u00e4lt. Om d\u00e4remot injektionen av elektroner sker tidigare \u00e4n den optimala tidpunkten, s\u00e5 f\u00e5r det fler positiva f\u00e4lt och f\u00e4rre negativa. I fallet med ins\u00e4ttning av elektroner senare \u00e4n den optimala tidpunkten \u2014 f\u00e4rre positiva och fler negativa (<b>5c<\/b>). Dessa avvikelser leder till att elektronen kan avvika till v\u00e4nster, h\u00f6ger, upp eller ner beroende p\u00e5 dess position relativt axeln, vilket resulterar i en \u00f6kning av det tv\u00e4rg\u00e5ende momentet, som motsvarar fokusering eller defokusering av str\u00e5len.<\/p>\n<p>F\u00f6r en mer detaljerad f\u00f6rst\u00e5else av forskningsdetaljerna rekommenderar jag att du tittar in i <noindex><a rel=\"nofollow\" href=\"https:\/\/www.osapublishing.org\/optica\/fulltext.cfm?uri=optica-6-7-872&amp;id=415315\">forskares rapport<\/a><\/noindex> och <noindex><a rel=\"nofollow\" href=\"https:\/\/osapublishing.figshare.com\/articles\/3990773_pdf\/8231024\">extra material<\/a><\/noindex> till detta.<\/p>\n<h3>Epilog<\/h3>\n<p>\nSammanfattningsvis kommer acceleratorsprestanda att \u00f6ka om varaktigheten av elektronstr\u00e5len minskar. I detta arbete var den m\u00f6jliga varaktigheten av str\u00e5len begr\u00e4nsad av installationens geometri. Men i teorin kan str\u00e5lens varaktighet n\u00e5 mindre \u00e4n 100 fs. <\/p>\n<p>Forskare p\u00e5pekar ocks\u00e5 att kvaliteten p\u00e5 str\u00e5len kan f\u00f6rb\u00e4ttras ytterligare genom att minska lagrens h\u00f6jd och \u00f6ka antalet. Denna metod \u00e4r dock inte utan problem, s\u00e4rskilt \u00f6kad komplexitet i tillverkningen av enheten.<\/p>\n<p>Detta arbete \u00e4r det f\u00f6rsta steget i en mer omfattande och detaljerad studie av den miniatyrversion av en linj\u00e4r accelerator. Trots att den testade versionen redan visar utm\u00e4rkta resultat som med r\u00e4tta kan kallas rekordartade, finns det fortfarande mycket arbete kvar. <\/p>\n<p>Tack f\u00f6r uppm\u00e4rksamheten, f\u00f6rbliv nyfikna och ha en bra arbetsvecka, grabbar! \ud83d\ude42<\/p>\n<p>Tack f\u00f6r att ni stannar med oss. Gillar ni v\u00e5ra artiklar? Vill ni se mer intressant material? St\u00f6d oss genom att g\u00f6ra en best\u00e4llning eller rekommendera oss till v\u00e4nner, <b>30% rabatt f\u00f6r Habr-anv\u00e4ndare p\u00e5 v\u00e5rt unika alternativ till entry-level servrar, som vi har designat f\u00f6r er:<\/b> <noindex><a rel=\"nofollow\" href=\"https:\/\/habr.com\/company\/ua-hosting\/blog\/347386\/\">Allt om VPS (KVM) E5-2650 v4 (6 k\u00e4rnor) 10GB DDR4 240GB SSD 1Gbps fr\u00e5n $20, eller hur man korrekt delar upp en server?<\/a><\/noindex> (alternativ med RAID1 och RAID10 finns tillg\u00e4ngliga, upp till 24 k\u00e4rnor och upp till 40GB DDR4).<\/p>\n<p><b>Dell R730xd till halva priset?<\/b> Bara hos oss <b><noindex><a rel=\"nofollow\" href=\"https:\/\/ua-hosting.company\/serversnl\">2 x Intel TetraDeca-Core Xeon 2x E5-2697v3 2.6GHz 14C 64GB DDR4 4x960GB SSD 1Gbps 100TB fr\u00e5n $199<\/a><\/noindex> i Nederl\u00e4nderna! <b>Dell R420 \u2014 2x E5-2430 2.2Ghz 6C 128GB DDR3 2x960GB SSD 1Gbps 100TB \u2014 fr\u00e5n $99!<\/b><\/b> L\u00e4s om <noindex><a rel=\"nofollow\" href=\"https:\/\/habr.com\/company\/ua-hosting\/blog\/329618\/\">Hur man bygger en f\u00f6retagsinfrastruktur med Dell R730xd E5-2650 v4-servrar som kostar 9000 euro f\u00f6r en br\u00e5kdel?<\/a><\/noindex><br \/>\n<br \/>K\u00e4lla: <a content=\"nofollow\" rel=\"nofollow\" href=\"https:\/\/habr.com\/ru\/company\/ua-hosting\/blog\/460195\/\">habr.com<\/a><\/p>","protected":false,"gt_translate_keys":[{"key":"rendered","format":"html"}]},"excerpt":{"rendered":"<p>\u041f\u0440\u0438\u0432\u044b\u0447\u043d\u044b\u0439 \u043d\u0430\u043c \u043f\u0440\u0438\u043d\u0446\u0438\u043f \u00ab\u0431\u043e\u043b\u044c\u0448\u0435 \u0437\u043d\u0430\u0447\u0438\u0442 \u043c\u043e\u0449\u043d\u0435\u0435\u00bb \u0443\u0436\u0435 \u0434\u0430\u0432\u043d\u043e \u0443\u0441\u0442\u043e\u044f\u043b\u0441\u044f \u0432 \u043c\u043d\u043e\u0433\u0438\u0445 \u043e\u0442\u0440\u0430\u0441\u043b\u044f\u0445 \u0436\u0438\u0437\u043d\u0438 \u043e\u0431\u0449\u0435\u0441\u0442\u0432\u0430, \u0432 \u0442\u043e\u043c \u0447\u0438\u0441\u043b\u0435 \u0432 \u043d\u0430\u0443\u043a\u0435 \u0438 \u0442\u0435\u0445\u043d\u043e\u043b\u043e\u0433\u0438\u044f\u0445. \u041e\u0434\u043d\u0430\u043a\u043e \u0432 \u0441\u043e\u0432\u0440\u0435\u043c\u0435\u043d\u043d\u044b\u0445 \u0440\u0435\u0430\u043b\u0438\u044f\u0445 \u0432\u0441\u0435 \u0447\u0430\u0449\u0435 \u0438 \u0447\u0430\u0449\u0435 \u0432\u0441\u0442\u0440\u0435\u0447\u0430\u0435\u0442\u0441\u044f \u043f\u0440\u0430\u043a\u0442\u0438\u0447\u0435\u0441\u043a\u0430\u044f \u0440\u0435\u0430\u043b\u0438\u0437\u0430\u0446\u0438\u044f \u043f\u043e\u0433\u043e\u0432\u043e\u0440\u043a\u0438 \u00ab\u043c\u0430\u043b, \u0434\u0430 \u0443\u0434\u0430\u043b\u00bb. \u042d\u0442\u043e \u043f\u0440\u043e\u044f\u0432\u043b\u044f\u0435\u0442\u0441\u044f \u043a\u0430\u043a \u0432 \u043a\u043e\u043c\u043f\u044c\u044e\u0442\u0435\u0440\u0430\u0445, \u043a\u043e\u0442\u043e\u0440\u044b\u0435 \u0440\u0430\u043d\u0435\u0435 \u0437\u0430\u043d\u0438\u043c\u0430\u043b\u0438 \u0446\u0435\u043b\u0443\u044e \u043a\u043e\u043c\u043d\u0430\u0442\u0443, \u0430 \u0441\u0435\u0439\u0447\u0430\u0441 \u043f\u043e\u043c\u0435\u0449\u0430\u044e\u0442\u0441\u044f \u0432 \u043b\u0430\u0434\u043e\u0448\u043a\u0435 \u0440\u0435\u0431\u0435\u043d\u043a\u0430, \u0442\u0430\u043a \u0438 \u0432 [&hellip;]<\/p>\n","protected":false,"gt_translate_keys":[{"key":"rendered","format":"html"}]},"author":1,"featured_media":27115,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[702],"tags":[],"class_list":["post-36248","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-news"],"aioseo_notices":[],"aioseo_head":"\n\t\t<!-- All in One SEO 5.0.4 - aioseo.com -->\n\t<meta name=\"description\" content=\"\u041f\u0440\u0438\u0432\u044b\u0447\u043d\u044b\u0439.\" \/>\n\t<meta name=\"robots\" content=\"max-image-preview:large\" \/>\n\t<meta name=\"author\" content=\"Yuri Gagarin\"\/>\n\t<link rel=\"canonical\" href=\"https:\/\/prohoster.info\/sv\/blog\/news\/mal-da-udal-miniatyurnyj-linejnyj-uskoritel-chastits-postavivshij-novyj-rekord\" \/>\n\t\t<meta name=\"generator\" content=\"All in One SEO (AIOSEO) 5.0.4\" \/>\n\t\t<meta property=\"og:locale\" content=\"sv_SE\" \/>\n\t\t<meta property=\"og:site_name\" content=\"ProHoster | \u041a\u0443\u043f\u0438\u0442\u044c \u043d\u0430\u0434\u0435\u0436\u043d\u044b\u0439 \u0445\u043e\u0441\u0442\u0438\u043d\u0433 \u0434\u043b\u044f \u0441\u0430\u0439\u0442\u043e\u0432 \u0441 \u0437\u0430\u0449\u0438\u0442\u043e\u0439 \u043e\u0442 DDoS, VPS VDS \u0441\u0435\u0440\u0432\u0435\u0440\u044b\" \/>\n\t\t<meta property=\"og:type\" content=\"article\" \/>\n\t\t<meta property=\"og:title\" content=\"\ud83e\udd47\u041c\u0430\u043b, \u0434\u0430 \u0443\u0434\u0430\u043b: \u043c\u0438\u043d\u0438\u0430\u0442\u044e\u0440\u043d\u044b\u0439 \u043b\u0438\u043d\u0435\u0439\u043d\u044b\u0439 \u0443\u0441\u043a\u043e\u0440\u0438\u0442\u0435\u043b\u044c \u0447\u0430\u0441\u0442\u0438\u0446, \u043f\u043e\u0441\u0442\u0430\u0432\u0438\u0432\u0448\u0438\u0439 \u043d\u043e\u0432\u044b\u0439 \u0440\u0435\u043a\u043e\u0440\u0434 | ProHoster\" \/>\n\t\t<meta property=\"og:description\" content=\"\u041f\u0440\u0438\u0432\u044b\u0447\u043d\u044b\u0439.\" \/>\n\t\t<meta property=\"og:url\" content=\"https:\/\/prohoster.info\/sv\/blog\/news\/mal-da-udal-miniatyurnyj-linejnyj-uskoritel-chastits-postavivshij-novyj-rekord\" \/>\n\t\t<meta property=\"og:image\" content=\"https:\/\/prohoster.info\/wp-content\/uploads\/2021\/11\/logo-350.jpg\" \/>\n\t\t<meta property=\"og:image:secure_url\" content=\"https:\/\/prohoster.info\/wp-content\/uploads\/2021\/11\/logo-350.jpg\" \/>\n\t\t<meta property=\"og:image:width\" content=\"350\" \/>\n\t\t<meta property=\"og:image:height\" content=\"350\" \/>\n\t\t<meta property=\"article:published_time\" content=\"2019-10-31T19:10:29+00:00\" \/>\n\t\t<meta property=\"article:modified_time\" content=\"2019-10-31T19:10:29+00:00\" \/>\n\t\t<meta property=\"article:publisher\" content=\"https:\/\/www.facebook.com\/prohoster\" \/>\n\t\t<meta property=\"article:author\" content=\"https:\/\/www.facebook.com\/prohoster\" \/>\n\t\t<!-- All in One SEO -->\n\n","aioseo_head_json":{"title":"\ud83e\udd47Liten men m\u00e4ktig: den miniatyr linj\u00e4ra partikelacceleratorn som satte ett nytt rekord | ProHoster","description":"Vanlig.","canonical_url":"https:\/\/prohoster.info\/sv\/blog\/news\/mal-da-udal-miniatyurnyj-linejnyj-uskoritel-chastits-postavivshij-novyj-rekord","robots":"max-image-preview:large","keywords":"","webmasterTools":{"miscellaneous":""},"schema":null,"og:locale":"sv_SE","og:site_name":"ProHoster | \u041a\u0443\u043f\u0438\u0442\u044c \u043d\u0430\u0434\u0435\u0436\u043d\u044b\u0439 \u0445\u043e\u0441\u0442\u0438\u043d\u0433 \u0434\u043b\u044f \u0441\u0430\u0439\u0442\u043e\u0432 \u0441 \u0437\u0430\u0449\u0438\u0442\u043e\u0439 \u043e\u0442 DDoS, VPS VDS \u0441\u0435\u0440\u0432\u0435\u0440\u044b","og:type":"article","og:title":"\ud83e\udd47\u041c\u0430\u043b, \u0434\u0430 \u0443\u0434\u0430\u043b: \u043c\u0438\u043d\u0438\u0430\u0442\u044e\u0440\u043d\u044b\u0439 \u043b\u0438\u043d\u0435\u0439\u043d\u044b\u0439 \u0443\u0441\u043a\u043e\u0440\u0438\u0442\u0435\u043b\u044c \u0447\u0430\u0441\u0442\u0438\u0446, \u043f\u043e\u0441\u0442\u0430\u0432\u0438\u0432\u0448\u0438\u0439 \u043d\u043e\u0432\u044b\u0439 \u0440\u0435\u043a\u043e\u0440\u0434 | ProHoster","og:description":"\u041f\u0440\u0438\u0432\u044b\u0447\u043d\u044b\u0439.","og:url":"https:\/\/prohoster.info\/sv\/blog\/news\/mal-da-udal-miniatyurnyj-linejnyj-uskoritel-chastits-postavivshij-novyj-rekord","og:image":"https:\/\/prohoster.info\/wp-content\/uploads\/2021\/11\/logo-350.jpg","og:image:secure_url":"https:\/\/prohoster.info\/wp-content\/uploads\/2021\/11\/logo-350.jpg","og:image:width":350,"og:image:height":350,"article:published_time":"2019-10-31T19:10:29+00:00","article:modified_time":"2019-10-31T19:10:29+00:00","article:publisher":"https:\/\/www.facebook.com\/prohoster","article:author":"https:\/\/www.facebook.com\/prohoster"},"aioseo_meta_data":{"post_id":"36248","title":null,"description":null,"keywords":null,"keyphrases":null,"primary_term":null,"canonical_url":null,"og_title":null,"og_description":null,"og_object_type":"default","og_image_type":"default","og_image_url":null,"og_image_width":null,"og_image_height":null,"og_image_custom_url":null,"og_image_custom_fields":null,"og_video":null,"og_custom_url":null,"og_article_section":null,"og_article_tags":null,"twitter_use_og":false,"twitter_card":"default","twitter_image_type":"default","twitter_image_url":null,"twitter_image_custom_url":null,"twitter_image_custom_fields":null,"twitter_title":null,"twitter_description":null,"schema":{"blockGraphs":[],"customGraphs":[],"default":{"data":{"Article":[],"Course":[],"Dataset":[],"FAQPage":[],"Movie":[],"Person":[],"Product":[],"ProductReview":[],"Car":[],"Recipe":[],"Service":[],"SoftwareApplication":[],"WebPage":[]},"graphName":"","isEnabled":true},"graphs":[]},"schema_type":null,"schema_type_options":null,"pillar_content":false,"robots_default":true,"robots_noindex":false,"robots_noarchive":false,"robots_nosnippet":false,"robots_nofollow":false,"robots_noimageindex":false,"robots_noodp":false,"robots_notranslate":false,"robots_max_snippet":null,"robots_max_videopreview":null,"robots_max_imagepreview":"large","priority":null,"frequency":null,"local_seo":null,"seo_analyzer_scan_date":"2026-01-22 02:33:19","breadcrumb_settings":null,"limit_modified_date":false,"reviewed_by":null,"ai":null,"created":"2021-03-01 01:48:26","updated":"2026-01-22 02:33:19","focus_keyword":null,"additional_keywords":null,"truseo_locale":null},"gt_translate_keys":[{"key":"link","format":"url"}],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/prohoster.info\/sv\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/36248","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/prohoster.info\/sv\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/prohoster.info\/sv\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/prohoster.info\/sv\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/prohoster.info\/sv\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=36248"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/prohoster.info\/sv\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/36248\/revisions"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/prohoster.info\/sv\/wp-json\/wp\/v2\/media\/27115"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/prohoster.info\/sv\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=36248"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/prohoster.info\/sv\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=36248"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/prohoster.info\/sv\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=36248"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}