Site Sponsors
  • Park Systems - Manufacturer of a complete range of AFM solutions
  • Strem Chemicals - Nanomaterials for R&D
  • Oxford Instruments Nanoanalysis - X-Max Large Area Analytical EDS SDD

Tagliando I Costi di Esecuzione degli Esperimenti Scientifici Basati a acceleratore

Published on June 25, 2009 at 8:16 PM

Gli scienziati del Laboratorio di Berkeley sgomento il mondo nel 2006 quando li hanno provati potrebbero accelerare gli elettroni molto alle alte energie (1 GeV, o ad miliardo elettronvolt) in una distanza dei centimetri piuttosto che le centinaia di metri. Facendo Uso degli stessi concetti, quegli scienziati pianificazione catturare il progetto al livello seguente e costruire un acceleratore basato sul laser capace di zapping i fasci di elettroni alle energie che superano 10 GeV in una distanza di appena un metro.

Wim Leemans è il direttore di progetto di BELLA, un acceleratore previsto del plasma del laser che riceverà $20 milioni dalla Legge Americana di Reinvestimento e di Ripristino.

Una Volta completato durante circa quattro anni, l'Acceleratore del Laser del Laboratorio di Berkeley, o BELLA, dimostrerà la promessa di un metodo novello e compatto di accelerazione delle particelle ad alta energia, usando una serie di sistemi laser sincronizzati. I risultati saranno di interesse non solo ai fisici ad alta energia della particella ma anche ai chimici, ai biologi, a medici ed ai funzionari di sicurezza nazionale.

BELLA, che riceverà $20 milioni in finanziamento dalla Legge Americana di Reinvestimento e di Ripristino, era il solo progetto di scienza sulla lista per il Laboratorio di Berkeley quando il Dipartimento Per L'Energia Ha annunciato $115,8 milioni in finanziamento di Legge di Ripristino per il laboratorio a marzo. Il resto è assegnato per costruzione e aggiornamenti dello spazio del laboratorio e dell'ufficio e per lo sviluppo della rete di trasmissione di dati ad alta velocità del prototipo. (Per più circa i progetti dell'infrastruttura, clicchi qui.)

Con un bilancio totale di circa $28 milioni, BELLA si pensa che generi circa 50 processi. Che include sia i lavoratori in loco, quali i tecnici del laser, gli ingegneri che la costruzione teams per migliorare il bene immobile che alloggierà il laser ed i lavoratori del fuori sito alle società che forniranno i sistemi di supporto. Circa $7 milioni andranno verso costruzione e la sicurezza; il resto andrà verso l'ottenimento il laser e del tutto stati necessario per montarlo ed eseguire, quali sistemi ottici, diagnostici ed altri tecnici. L'intero sistema sarà alloggiato in un bene immobile attuale al Laboratorio di Berkeley, che sarà modificato e migliorato per comprendere una stanza pulita, un nuovo spazio del laboratorio del laser e una protezione supplementare.

Il direttore di Progetto Wim Leemans ha passare molto dei suoi quasi 18 anni ai laser del bene immobile del Laboratorio di Berkeley e del funzionamento con gli acceleratori del laser. Collaborando con la Puttana di Simon dell'Università di Oxford, lui ed i membri del suo gruppo hanno raggiunto un'innovazione importante nel 2006 quando hanno rotto il record del mondo per accelerazione laser-wakefield, una tecnica in cui le particelle sono accelerate dalle onde in plasma generato dagli impulsi di luce laser intensi. Come conseguenza dell'impulso del laser, gli elettroni praticano il surfing le onde del gas ionizzato. Leemans ed i colleghe hanno usato questo concetto per accelerare i fasci di elettroni alle energie di più di 1 GeV in una distanza di appena 3,3 centimetri. Confronti quello al Centro dell'Acceleratore Lineare di Stanford, o SLAC, che cattura 2 miglia (3,2 chilometri) agli elettroni di spinta a 50 GeV.

Sebbene lo scopo principale del progetto sia di sviluppare una nuova generazione di acceleratori più compatti per ricerca in fisica delle alte energie, la tecnologia del wakefield del plasma del laser ha parecchie applicazioni potenziali. Un raggio multi--GeV potrebbe essere utilizzato a prodotti alto-collimati, fotoni ad alta energia che potrebbero penetrare il carico in un modo non distruttivo, permettenti gli ispettori a distanza “vede„ dentro un pacchetto, che sarebbe stato altamente utile per sicurezza nazionale. BELLA ha potuto anche essere usato per costruire i laser a elettroni liberi (FEL). Come tutti i laser, FELs emette i fasci luminosi energetici. Ma a differenza dei laser convenzionali, gestiscono sopra un insieme differente dei principi che li rendono altamente musicali. A causa di questi beni, i laser a elettroni liberi possono fornire gli strumenti straordinario apprezzati per gli scienziati, i chimici, i biologi ed i ricercatori dei materiali in vari campi che lavorano ai problemi nella ricerca energetica fondamentale, permettendoli di sondare ultracorto, fenomeni del nanoscale. Il Loro tunability egualmente li rende utili per la diagnosi medica.

Per Concludere, con una certa modifica, BELLA potrebbe produrre un raggio di raggi x stretto di larghezza di banda che potrebbe essere utilizzato per catturare le immagini molto ad alta definizione dei raggi x per uso medico. Se la tecnologia laser che guida gli acceleratori del plasma del laser tiene sul migliorare diventando meno costosa e più compatta, potrebbe l'un giorno essere un'alternativa ai commputer di raggi x convenzionali, offrenti una nuova tecnica per le migliori immagini con la dose diminuita dei raggi x.

Gli acceleratori del plasma del Laser hanno il potenziale drasticamente di tagliare i costi dell'esecuzione degli esperimenti scientifici basati a acceleratore dovuto la loro dimensione molto diminuita confrontata agli acceleratori convenzionali della stessa energia. Mentre può essere decadi prima che un acceleratore del plasma del laser sia costruito per la ricerca di base di fisica, BELLA rappresenta un punto essenziale verso lo studio quanto gli acceleratori più potenti del futuro potrebbero essere più compatti. I Sistemi come BELLA giudicano la promessa di rendere possibile un acceleratore da tavolo con le energie della particella nei dieci dell'intervallo di GeV che potrebbero essere compatti ed abbastanza accessibili per una vasta gamma di applicazioni.

Sulla fase internazionale, la ricerca dell'acceleratore del wakefield del plasma è altamente non Xerox. I Gruppi nel REGNO UNITO ed in Francia stanno lavorando febbricitante al meglio registrano l'insieme gruppo da Leemans' nel 2006. La Cina egualmente lo ha reputato una zona di sviluppo prioritaria. “Tutti che provano ora ad ottenere a 10 GeV,„ ha detto Leemans. “È un gran cosa. Se il progetto va secondo programma, abbiamo la migliore tecnologia per farla in primo luogo.„

Last Update: 14. January 2012 01:43

Tell Us What You Think

Do you have a review, update or anything you would like to add to this news story?

Leave your feedback
Submit