В современных ускорителях частицы получают энергию из радиочастотного поля, подаваемого в структуры ускорителя определенной формы или полости. Каждая полость может обеспечить только ограниченный прирост энергии на заданном расстоянии, поэтому для получения высокоэнергетических лучей необходимы очень длинные цепочки полостей.
И терагерцовые, и радиоволны различаются соответствующими длинами волн. Поскольку терагерцовые волны в 10 раз короче радиоволн, резонаторы в терагерцовом ускорителе также могут быть намного меньше.
Одной из основных проблем при создании столь малых полых структур является необходимость в их точной обработке. За последние несколько лет команды SLAC продвинулись в этом вопросе. Вместо того чтобы использовать традиционный процесс наложения множества слоев меди друг на друга, они построили свою мельчайшую структуру.
Новая структура производит импульсы частиц в тысячу раз короче, чем импульсы, исходящие от обычных медных структур.
Исследователи планируют превратить свое изобретение в электронную пушку — устройство, которое могло бы генерировать невероятно яркие пучки электронов для научных открытий, включая рентгеновские лазеры следующего поколения и электронные микроскопы, которые позволят в реальном времени увидеть, как природа работает на атомном уровне. Эти лучи также можно использовать для лечения рака.
Реализация этого потенциала также требует дальнейшего развития источников терагерцового излучения и их интеграции с современными ускорителями. Поскольку терагерцовое излучение имеет короткую длину волны, его источники особенно сложно разрабатывать, и в настоящее время технологий для этого слишком мало.
Читать также
Ледник «Судного дня» оказался опаснее, чем думали ученые. Рассказываем главное
GitHub заменил термин «мастер» на нейтральный аналог
Появилось сразу два доказательства внеземной жизни. Одно на Венере, другое — неизвестно