가속기 기지를 둔 과학적인 실험 능력을 발휘의 비용 삭감

Published on June 25, 2009 at 8:16 PM

버클리 실험실 과학자는 입증한 2006년에 세계를 기절시켰습니다 센티미터의 거리에서 아주 고에너지 (1 GeV, 또는 미터의 수백 보다는 오히려 10억개의 전자볼트)에 전자를 가속할 수 있었다는 것을. 동일 개념을 사용하여, 그 과학자는 계획사업을 다음 수준에 취하고 전자빔을 치기 가능한 다만 1 미터의 거리에 있는 10 GeV를 초과하는 에너지에 레이저 기지를 둔 가속기를 건축하는 것을 계획합니다.

Wim Leemans는 BELLA의 계획안 지도자, 미국 복구와 재부여 작동에서 $20백만을 수신할 계획한 레이저 플라스마 가속기입니다.

, 버클리 실험실 레이저 가속기 대략 4 년에 완료될 때, 또는 BELLA는 일련의 동기화한 레이저 시스템을 사용해서, 고에너지 입자 가속의 비발하고 조밀한 방법의 약속을, 설명할 것입니다. 결과는 고에너지 입자 물리학자에게 또한 화학자, 생물학자, 닥터 및 국가 안보 관리에게 관심사의 뿐만 아니라 일 것입니다.

미국 복구와 재부여 작동에서 자금 조달에서 $20백만을 수신할, BELLA는 자원부가 3월에 있는 실험실을 위한 복구 작동 자금 조달에서 $115.8 백만을 알릴 때 버클리 실험실을 위한 명부에 유일한 과학 계획사업이었습니다. 나머지는 사무실과 실험실 공간의 건축 그리고 향상과 시제품 고속 데이터 통신망 건설을 위해 할당됩니다. (기반 계획사업에 관하여 더 많은 것을 위해, 여기에서 누르십시오.)

대략 $28백만의 총 예산으로, BELLA는 대략 50의 일을 생성할 것으로 예상됩니다. 레이저 기술공 엔지니어 및 건축과 같은 현지 노동자를 둘 다 포함하다 레이저를 수용할 지원 시스템을 공급할 회사에 건물, 및 주변 부지 노동자를 격상시키기 위하여 팀을 만들. 대략 $7백만은 건축으로와 안전으로 갈 것입니다; 나머지는 광학 진단, 및 그밖 기술 체계와 같은 그것을 조립하고 달리기 위하여 필요로 한 레이저 및 모두 획득으로 갈 것입니다. 전체 시스템은 청정실, 새로운 레이저 실험실 공간 추가 보호를 포함하기 위하여 재설정되고 격상되고 버클리 실험실에 기존 건물에서 유숙할 것입니다.

계획안 지도자 Wim Leemans는 버클리 실험실 건물 레이저에 그의 거의 18 년 및 레이저 가속기를 가진 작업의 다량을 보냈습니다. 옥스퍼드 대학교의 사이몬 매춘부로 공저해서, 그의 단의 그 그리고 일원은 레이저 wakefield 가속도를 위한 세계 신기록, 입자가 레이저 광의 강렬한 펄스에 의해 생성된 플라스마에 있는 파에 의해 가속되는 기술을 끊은 2006년에 중요한 돌파구를 달성했습니다. 레이저 펄스의 결과로서, 이온화한 가스의 파가 전자에 의하여 파도타기를 합니다. Leemans와 협력자는 이 다만 3.3 센티미터의 거리에 있는 매우 1 GeV의 에너지에 전자빔을 가속하기 위하여 개념을 이용했습니다. 스탠포드 선형 가속기 센터에 그것, 또는 50 GeV에 후원 전자에 2 마일 (3.2 킬로미터)를 취하는 SLAC를 비교하십시오.

계획사업의 주요 목적이 고에너지 물리학 연구를 위한 더 조밀한 가속기의 새로운 발생을 개발하기 위한 것이더라도, 레이저 플라스마 wakefield 기술에는 몇몇 잠재적인 응용이 있습니다. 다중 GeV 光速는 높 조준된 생성, 비파괴적인 쪽에 있는 화물을 돌파할 수 있던 계수검사를 허용하는 고에너지 광양자에 국가 안보를 위해 아주 유용할 포장 안쪽에 멀게 "봅니다" 이용될 수 있었습니다. BELLA는 또한 자유롭 전자 레이저를 건축하기 위하여 이용될 수 있었습니다 (FEL). 모든 레이저 같이, FELs는 정력적인 광선을 방출합니다. 그러나 전통적인 레이저와는 다른, 그(것)들은 그(것)들을 높게 조정 가능한 시키는 원리의 다른 세트를 작동합니다. 이런 이유로 속성, 자유롭 전자 레이저는 기본적인 에너지 연구에 있는 문제에 작동하는 각종 필드에 있는 물자 과학자, 화학자, 생물학자 및 연구원을 위한 특별하게 귀중한 공구를 수 있어, ultrashort 시험하는 제공할, nanoscale 현상 주. 또한 그(것)들이 그들의 tunability에 의하여 의료 진단을 위해 유용한 시킵니다.

마지막으로, 약간 수정과 더불어, BELLA는 의학 사용을 위한 아주 고해상도 엑스레이 심상을 취하기 위하여 이용될 수 있던 좁은 대역폭 엑스레이 光速를 일으킬 수 있었습니다. 레이저 플라스마 가속기를 모는 레이저 기술이 향상 비교적 싸고 더 조밀하게 되어서 계속해서 경우에, 감소된 엑스레이 복용량을 가진 더 나은 심상을 위한 새로운 기술을 제안하는 전통적인 엑스레이 기계에 대안 일 1 일 수 있었습니다.

레이저 플라스마 가속기는 과감하게 동일 에너지의 전통적인 가속기와 비교된 그들의 매우 감소된 규모 때문에 가속기 기지를 둔 과학적인 실험 능력을 발휘의 비용을 삭감하는 가능성으로 가지고있ㅂ니다. 레이저 플라스마 가속기가 기본적인 물리학 연구를 위해 건축되기 전에 십년간인지도 모르는 동안, BELLA는 미래의 더 강력한 가속기가 더 조밀할 어떻게 지도 모른지 조사로 필수적인 단계를 나타냅니다. 넓은 채용 범위를 위해 조밀하고 충분히 적당할 수 있던 GeV 범위의 10에 있는 입자 에너지를 가진 탁상 가속기를 가능하게 하기의 약속이 BELLA 같이 시스템에 의하여 보전됩니다.

국제적인 단계에, 플라스마 wakefield 가속기 연구는 고도의 경쟁 입니다. UK 및 프랑스에 있는 단은 Leemans에 의하여 베스트에 레코드 세트를' 2006년에 단 초조하게 일하고 있습니다. 중국은 또한 그것을 최우선 순위 성장 지역 간주했습니다. "10 GeV에 지금 얻는 것을 시도해 모두," Leemans를 말했습니다. "중대 사건입니다. 계획사업이 계획에 따라 가는 경우에, 우리는 있습니다 그것을 첫째로 하는 최고 기술이."

Last Update: 14. January 2012 04:33

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