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削減執行基於加速數的科學實驗的費用

Published on June 25, 2009 at 8:16 PM

伯克利實驗室科學家在 2006年使這個世界震驚,當他們證明時他們可能加速電子到非常高能 (1 GeV 或者一十億電子伏特) 在距離厘米而不是數百儀表。 使用同樣概念,那些科學家計劃採取這個項目到下個級別和編譯基於激光的加速數能够摧毀電子束到超過 10 GeV 的能源在距離一米。

Wim Leemans 是 BELLA 項目負責人,從美國恢復和再投資操作將接受 $20 百萬的計劃的激光等離子加速數。

當完成在大約四年,伯克利實驗室激光加速數或者 BELLA,將通過利用一系列的同步的激光系統展示加速高能微粒一個新穎和緊湊方法的承諾。 結果將是利益不僅给高能微粒物理學家,而且给化學家、生物學家、醫生和國家安全官員。

BELLA,從美國恢復和再投資操作將接受 $20 百萬在資助,是在列表上的唯一的科學項目的伯克利實驗室,當能源部在 3月宣佈了 $115.8 百萬在恢復這個實驗室的操作資助。 其它被分配為建築和升級辦公室和實驗室空間和為建立還原高速數據網。 (為更多關於基礎設施項目,请點擊這裡。)

一個總預算值大約 $28 百萬, BELLA 預計安置就業大約 50 個工作。 包括現場的工作者,例如激光技術人員、工程師和建築合作升級將安置激光的大廈和非現場工作者在將供應支援系統的公司。 大約 $7 百萬將去往建築和安全性; 其它將去往獲得必要的激光和一切裝配和運行它,例如光學,診斷和其他技術系統。 整個系統在伯克利實驗室的一個原有房屋將被安置,將重新配置并且被升級包括一潔淨室,新的激光實驗室空間和另外保護。

項目負責人 Wim Leemans 度過了他的接近 18 與激光加速數的年在伯克利實驗室大廈激光和工作。 合作與牛津大學的西蒙妓女,他的組的他和成員在 2006年取得了主要突破,當他們打破了激光wakefield 加速度的世界紀錄,微粒被在強烈的激光脈衝生成的等離子的通知加速的技術時。 由於激光脈衝,電子衝浪被電離的氣體的通知。 Leemans 和工友使用此概念加速電子束到超過在距離的 1 GeV 能源 3.3 厘米。 與斯坦福線性加速器中心比較那或者 SLAC,採取 2 英里 (3.2 公里) 對提高電子到 50 GeV。

雖然這個項目的主要目的將開發高能物理研究的更加緊湊的加速數的新一代,激光等離子 wakefield 技術有幾種潛在的應用。 一條多的 GeV 射線可能使用到高被瞄準的產物,可能擊穿貨物用一個非破壞性的方式的高能光子,允許檢查員 「遠程地看見」在程序包裡面,是非常有用的對國家安全。 BELLA 能也用於編譯自由電子激光 (FEL)。 像所有激光, FELs 散發精力充沛的光柱。 但是不同於常規激光,他們起作用使他們高度可調的不同的套原則。 因此屬性,自由電子激光在根本能源研究的問題可能提供非常為材料科學家、化學家、生物學家和研究員的重要的工具以運作多種的域,給他們探查超短波, nanoscale 現象。 他們的 tunability 也使他們有用為醫療診斷。

終於,與若乾修改, BELLA 可能導致可能用於採取非常醫學用途的高分辨率 X-射線圖像的一縮小的帶寬倫琴射線束。 如果驅動激光等離子加速數的激光技術繼續進行改善通過變得較低花費和更加緊湊,它可能一天是替代到常規 X光機,提供更好的圖像的一個新的技術與減少的 X-射線劑量。

激光等離子加速數有潛在激烈地削減執行基於加速數的科學實驗的費用由於他們的減少的範圍與同一個能源的常規加速數比較。 當它可能是數十年時,在激光等離子加速數為基本的物理研究前被編譯, BELLA 表示往調查多麼的一個重要步驟遠期的更加強大的加速數也許是更加緊湊的。 像 BELLA 的系統擁有使與微粒能源的桌面加速數成為可能承諾在可能是緊湊和足够價格合理為各種各樣的應用的十倍 GeV 範圍。

在國際階段,等離子 wakefield 加速數研究是有競爭力的。 在 2006年組在英國和法國狂熱從事對的最好由 Leemans 記錄集』組。 中國也視為它一個高優先級生長地域。 「設法的大家的現在有 10 GeV」, Leemans 說。 「它是重要的事。 如果這個項目根據計劃去,我們有首先執行最佳的技術它」。

Last Update: 24. January 2012 20:04

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