创纪录的电子束瞬间提供 1 拍瓦级的功率

美国 SLAC 国家加速器实验室的物理学家打破了最强大电子束的记录，瞬间产生了约 100,000 安培的超高电流。

其场强大约是以前所能达到的五倍，在 SLAC 的光束电场中产生的能量令人震惊FACET-II 直线加速器可以突破实验的界限，导致从天体物理学到材料科学的所有领域都有新的发现。

该团队的新技术可以沿着磁轨引导毫米长的电子链，这使他们能够将比赛压缩成照片完成，在百万分之一亿分之一秒内提供超过一拍瓦的功率。

粒子加速器近一个世纪以来，它一直是物理学家的重要工具，利用振荡电磁场来将带电粒子推高到速度它们与光速相差无几。

当粒子改变方向时，它们自己的场用高能 X 射线光子发光可以照亮材质以获得高分辨率图像。

在这个光束前面放置另一面电磁墙，来自碰撞场的能量可以摇晃各种闪亮的新颗粒来自 Quantum 泡沫本身。

为了产生更强烈的闪光或光线，或更大的碰撞，需要更多的能量;要么通过推动粒子更快，要么确保它们的所有能量都在更短的时间内传递。

由于电子在电磁波上冲浪时已经以接近最高速度行进，因此不可能有更高的速度。根据同样的推理，迫使电池组后面的电子按下加速器并赶上前面的电子并不是一个解决方案。

但还有另一个技巧。尽管它们都以相同的速度比赛，但加速器的电子在沿着隧道冲浪时沿着电磁波的斜坡分布，其中一些在“底部”，一些在“顶部”。

那些处于顶端的人在转弯时有更多的能量。为了迫使那些处于底部的人放慢速度，研究人员需要一种方法让他们稍微踩一下刹车。

管理此类情况的一种常用方法是使用磁性障碍物这会导致能量较低的粒子走得稍微长一些，就像在实际赛道上的减速弯会迫使动力较弱的汽车小心翼翼地左右穿梭，而咕噜声较多的汽车可以直接通过。

通过根据粒子的能级偏转粒子，电子链可以聚拢在一起，理论上可以产生更大的冲击力。

只有一个问题。赛道上的每一次转弯都会迫使电子以高频 X 射线光子的形式释放出宝贵的能量。

为了帮助补充损失的能量，该团队在减速弯的中间插入了第二个称为起伏器，这会将电子快速推向另一个方向。同时，引入了来自蓝宝石激光器的闪光来控制电子的扩散。

起伏和光线的及时混合塑造了链的分布，因为它被反复加速和压缩，取代了一部分损失的能量，同时迫使许多电子在仅三分之一微米长的空间内重叠。

最终结果是强大的闪电在一个瓶子中，该技术在未来可能会得到改进，可能会将更多的高速电子限制在更小的空间内。

这项研究发表在物理评论信.

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