Wystrzeliwuje miliardy elektronów z ogromną prędkością. To działo nie ma sobie równych

Inżynierowie związani z Brookhaven National Laboratory zaprojektowali działo elektronowe o rekordowo wysokim napięciu. Wystrzeliwane przez nie elektrony osiągają aż 80 procent prędkości światła.
Wystrzeliwuje miliardy elektronów z ogromną prędkością. To działo nie ma sobie równych

Naukowcy ze Stanów Zjednoczonych przeprowadzili rzecz jasna testy swojego urządzenia. Na ich podstawie stwierdzili, że osiągnęło ono napięcie rzędu 350 kilowoltów w ciągu 23 godzin. Kiedy już rozpoczęło działanie, to trwało ono w sposób bezobsługowy przez pół roku. Wytworzone w tym czasie elektrony mogły być wykorzystywane na potrzeby eksperymentów zakładających ich celowe zderzanie.

Czytaj też: Turbiny wiatrowe do lamusa? Ta konstrukcja wygląda jak kolejka górska, a poleca ją sam Bill Gates

To z kolei ma doprowadzić do powstania pierwszego w pełni spolaryzowanego akceleratora elektronów i jonów. Tego typu kontrolowane kolizje dostarczają informacji o produktach rozpadów cząstek. Idealnym przykładem jest słynny Wielki Zderzacz Hadronów, czyli największy na świecie akcelerator cząstek, który doprowadził między innymi do odkrycia bozonu Higgsa. 

Wystrzeliwując 70 miliardów elektronów, które zostały rozpędzone do 80 procent prędkości światła, naukowcy przypieczętowali swoje dokonania. Przypominamy, iż prędkość światła w próżni jest najwyższą znaną nauce i nic nie wskazuje na to, by dało się ją przekroczyć. Jeśli chodzi o dalsze plany członków zespołu badawczego, to będą oni chcieli zderzać ze sobą spolaryzowane elektrony i spolaryzowane protony oraz jony. 

Działo zaprojektowane przez naukowców ze Stanów Zjednoczonych wystrzeliwuje elektrony z prędkością 80 procent prędkości światła

Publikacja opisująca szczegóły ostatnich działań trafiła na łamy Applied Physics Letters. Jak wyjaśniają jej autorzy, wśród wyznaczonych celów znajduje się mapowanie wewnętrznej struktury protonu oraz zebranie informacji o tym, jak spin protonu rozwija się z kwarków i gluonów poprzez zderzenie spolaryzowanych elektronów ze spolaryzowanymi protonami. Bez polaryzacji nie będzie możliwe badanie spinu protonu.

W toku prowadzonych działań naukowcy zaprojektowali fotokatodę wykonaną z arsenku galu. Dzięki niej powstają silnie spolaryzowane wiązki, a oddziaływania na linii kwark-gluon są objęte badaniami z udziałem wysokiego napięcia między anodą a fotokatodą.  Uwięzione elektrony są uwalniane za pośrednictwem lasera, którego długość fali może być dostrajana w celu optymalizacji polaryzacji elektronów oraz zwiększania wydajności.

Czytaj też: Australijczycy stworzyli niesamowity akumulator. Lit zastąpili solą kuchenną

Wśród istotnych aspektów działania tej technologii warto wymienić brak konieczności stosowania sześciofluorku siarki, który jest silnym gazem cieplarnianym. Mimo jego braku konstrukcja wykazuje świetną izolację cieplną. Na uwagę zasługuje także kwestia bezpieczeństwa, ponieważ półprzewodnikowa powłoka odpowiada za odprowadzanie ładunków, które mogłyby stwarzać niebezpieczeństwo. Biorąc pod uwagę dotychczasowe wyniki, potencjał drzemiący w tym dziale powinien być naprawdę ogromny.