Akceptuję
W ramach naszej witryny stosujemy pliki cookies w celu świadczenia państwu usług na najwyższym poziomie, w tym w sposób dostosowany do indywidualnych potrzeb. Korzystanie z witryny bez zmiany ustawień dotyczących cookies oznacza, że będą one zamieszczone w Państwa urządzeniu końcowym. Możecie Państwo dokonać w każdym czasie zmiany ustawień dotyczących cookies. Więcej szczegółów w naszej Polityce Prywatności

Zamknij X
BioSzkolenia

Naukowy styl życia

Nauka i biznes

Strona główna Informacje
Dodatkowy na dole

Laser o dużej mocy pomaga wyjaśnić reakcję promieniowania


Naukowcy odkryli reakcję promieniowania, która zachodzi, kiedy wiązka elektronów przemieszczających się z prędkością bliską prędkości światła zderzy się z laserem o duże mocy.

Promieniowanie elektromagnetyczne jest wszędzie. W falach radiowych, dzięki którym działają telefony komórkowe, w tęczy pojawiającej się na niebie czy w niewidocznych ludzkim okiem falach podczerwonych, za pomocą których zmieniamy kanały w telewizorze. Wiemy, że przybiera ono różne postacie, od fal radiowych i mikrofal po wysokoenergetyczne promienie rentgenowskie i gamma. Ale czym tak właściwie są fale elektromagnetyczne?

Promieniowanie elektromagnetyczne to energia, którą emituje naładowana cząstka, na przykład elektron, kiedy przyspiesza. Gdy przyspieszająca cząstka uwalnia tę energię, napotyka na siłę odrzutu, nazywaną „reakcją promieniowania”. W codziennych sytuacjach siły reakcji promieniowania są pomijalne, jednak stają się znaczące w przypadku oddziaływań między laserem i plazmą oraz w zjawiskach astrofizycznych, w których istotną rolę zaczynają odgrywać silne pola elektromagnetyczne i wysokie energie elektronów.

W artykule opublikowanym na łamach czasopisma „Physical Review X” przedstawiono dowody na występowanie reakcji promieniowania, kiedy mocny impuls laserowy zderza się z wysokoenergetyczną wiązką elektronów. Zespół naukowców, korzystający ze wsparcia unijnych projektów TeX-MEx i SF-QFT, przeprowadził ten eksperyment z użyciem lasera Astra Gemini, należącego do laboratorium Central Laser Facility w Zjednoczonym Królestwie.

Laser Astra Gemini generuje dwie zsynchronizowane wiązki laserowe, dające łączną moc biliarda (10¹⁵) watów. W eksperymencie jeden impuls laserowy posłużył do uzyskania wiązki wysokoenergetycznych elektronów przy pomocy techniki LWFA (ang. „laser-wakefield acceleration”), natomiast drugi laser został skierowany na tę wiązkę elektronów. Kiedy wiązka elektronów i impuls laserowy zderzały się ze sobą, elektrony zaczęły drgać w polu elektromagnetycznym drugiego lasera, rozpraszając fotony wiązki laserowej, wykrywane następnie jako promienie gamma. Utrata energii przez elektrony wywołała także reakcję promieniowania.

Łatwiej będzie docenić, jakie trudności musieli pokonać uczeni w celu otrzymania kolizji, jeżeli uzmysłowimy sobie, że impulsy laserowe cieńsze od ludzkiego włosa i trwające 45 biliardowych części sekundy każdy musiały zderzyć się z – jak to ujęli naukowcy – „mikronowymi pociskami elektronowymi” poruszającymi się z prędkością bliską prędkości światła. Potwierdzeniem zajścia zderzenia było wykrycie wysokoenergetycznego promieniowania gamma. Biorąc pod uwagę ogromne prędkości i niezwykle małą skalę przestrzenną eksperymentu, a także takie czynniki, jak zmienność wiązek elektronów czy celowanie i synchronizacja lasera, nie może dziwić, że tylko niewielka liczba zderzeń zakończyła się powodzeniem.

Uzyskane pomiary wykorzystano do porównania kwantowych i klasycznych modeli reakcji promieniowania. Stwierdzono, że modele klasyczne prowadzą do przeszacowania sił reakcji promieniowania i energii promieniowania gamma w porównaniu z modelami kwantowymi. Ustalono ponadto, że zebrane dane były bardziej spójne z kwantowym modelem elektromagnetycznym, aczkolwiek dotyczyło to tylko 68% przypadków, co oznacza, że potrzebne są dalsze badania, aby odpowiednio ocenić różne modele.

Spoglądając w przyszłość

Największe wyzwanie, przed jakim stoi teraz zespół, dotyczy połączenia wysokiej mocy lasera, stabilności wiązki oraz wysokich energii wiązki w przyszłych eksperymentach, tak by zebrać wystarczająco dużo danych pozwalających na systematyczne zbadanie kwantowej reakcji promieniowania.

Założeniem projektu TeX-MEx (Time resolved X-ray probing of Matter under Extreme conditions) jest wykorzystanie techniki laserowo-plazmowej do poszerzenia wiedzy na temat zachowania się materii we wszechświecie. Z kolej projekt SF-QFT (Fundamental physics with intense laser fields) ma na celu zbadanie relatywistycznych i kwantowych efektów w intensywnych polach laserowych, aby lepiej poznać te procesy oraz umożliwić prowadzenie eksperymentów z wykorzystaniem laserów o wysokiej intensywności w UE.

Źródło: www.cordis.europa.eu

Recenzje



http://laboratoria.net/aktualnosci/28245.html
Przełom w diagnostyce kardiologicznej
20-09-2018

Przełom w diagnostyce kardiologicznej

Innowacyjne urządzenia do stałego monitorowania pracy serca mają niewielkie rozmiary i są wygodniejsze w użytkowaniu niż tradycyjny Holter.

Informacje dnia: Nagroda NCN zostanie wręczona po raz szósty Aspiryna na serce nie dla każdego Czujnik optyczny wykrywa sepsę w pół godziny Przełom w diagnostyce kardiologicznej Drukowane ogniwa słoneczne rewolucjonizują produkcję elektroniki Egzoszkielety pomagają uzyskać nadludzkie siły Nagroda NCN zostanie wręczona po raz szósty Aspiryna na serce nie dla każdego Czujnik optyczny wykrywa sepsę w pół godziny Przełom w diagnostyce kardiologicznej Drukowane ogniwa słoneczne rewolucjonizują produkcję elektroniki Egzoszkielety pomagają uzyskać nadludzkie siły Nagroda NCN zostanie wręczona po raz szósty Aspiryna na serce nie dla każdego Czujnik optyczny wykrywa sepsę w pół godziny Przełom w diagnostyce kardiologicznej Drukowane ogniwa słoneczne rewolucjonizują produkcję elektroniki Egzoszkielety pomagają uzyskać nadludzkie siły

Partnerzy

GoldenLine Fundacja Kobiety Nauki Job24 Obywatele Nauki NeuroSkoki Portal MaterialyInzynierskie.pl Uni Gdansk MULTITRAIN I MULTITRAIN II Nauki przyrodnicze KOŁO INZYNIERÓW PB ICHF PAN FUNDACJA JWP NEURONAUKA Mlodym Okiem Polski Instytut Rozwoju Biznesu Analityka Nauka w Polsce CITTRU - Centrum Innowacji, Transferu Technologii i Rozwoju Uniwersytetu Akademia PAN Chemia i Biznes Farmacom Świat Chemii Forum Akademickie Biotechnologia     Geodezja Instytut Lotnictwa EuroLab

Szanowny Czytelniku!

 
25 maja 2018 roku zacznie obowiązywać Rozporządzenie Parlamentu Europejskiego i Rady (UE) 2016/679 z dnia 27 kwietnia 2016 r (RODO). Potrzebujemy Twojej zgody na przetwarzanie Twoich danych osobowych przechowywanych w plikach cookies. Poniżej znajdziesz pełny zakres informacji na ten temat.
 
Zgadzam się na przechowywanie na urządzeniu, z którego korzystam tzw. plików cookies oraz na przetwarzanie moich danych osobowych pozostawianych w czasie korzystania przeze mnie ze strony internetowej Laboratoria.net w celach marketingowych, w tym na profilowanie i w celach analitycznych.

Kto będzie administratorem Twoich danych?

Administratorami Twoich danych będziemy my: Portal Laboratoria.net z siedzibą w Krakowie (Grupa INTS ul. Czerwone Maki 55/25 30-392 Kraków).

O jakich danych mówimy?

Chodzi o dane osobowe, które są zbierane w ramach korzystania przez Ciebie z naszych usług w tym zapisywanych w plikach cookies.

Dlaczego chcemy przetwarzać Twoje dane?

Przetwarzamy te dane w celach opisanych w polityce prywatności, między innymi aby:

Komu możemy przekazać dane?

Zgodnie z obowiązującym prawem Twoje dane możemy przekazywać podmiotom przetwarzającym je na nasze zlecenie, np. agencjom marketingowym, podwykonawcom naszych usług oraz podmiotom uprawnionym do uzyskania danych na podstawie obowiązującego prawa np. sądom lub organom ścigania – oczywiście tylko gdy wystąpią z żądaniem w oparciu o stosowną podstawę prawną.

Jakie masz prawa w stosunku do Twoich danych?

Masz między innymi prawo do żądania dostępu do danych, sprostowania, usunięcia lub ograniczenia ich przetwarzania. Możesz także wycofać zgodę na przetwarzanie danych osobowych, zgłosić sprzeciw oraz skorzystać z innych praw.

Jakie są podstawy prawne przetwarzania Twoich danych?

Każde przetwarzanie Twoich danych musi być oparte na właściwej, zgodnej z obowiązującymi przepisami, podstawie prawnej. Podstawą prawną przetwarzania Twoich danych w celu świadczenia usług, w tym dopasowywania ich do Twoich zainteresowań, analizowania ich i udoskonalania oraz zapewniania ich bezpieczeństwa jest niezbędność do wykonania umów o ich świadczenie (tymi umowami są zazwyczaj regulaminy lub podobne dokumenty dostępne w usługach, z których korzystasz). Taką podstawą prawną dla pomiarów statystycznych i marketingu własnego administratorów jest tzw. uzasadniony interes administratora. Przetwarzanie Twoich danych w celach marketingowych podmiotów trzecich będzie odbywać się na podstawie Twojej dobrowolnej zgody.

Dlatego też proszę zaznacz przycisk "zgadzam się" jeżeli zgadzasz się na przetwarzanie Twoich danych osobowych zbieranych w ramach korzystania przez ze mnie z portalu *Laboratoria.net, udostępnianych zarówno w wersji "desktop", jak i "mobile", w tym także zbieranych w tzw. plikach cookies. Wyrażenie zgody jest dobrowolne i możesz ją w dowolnym momencie wycofać.
 
Więcej w naszej POLITYCE PRYWATNOŚCI
 

Newsletter

Zawsze aktualne informacje