В России нашли способ выжать из электрона в 100 раз больше энергии

Hi-Tech Mail

11 марта

Фото https://avatars.dzeninfra.ru/g...

Ученые НИЯУ МИФИ предложили новый тип решетки, взаимодействуя с которой электрон будет излучать в сто раз больше энергии, чем обычно. Результаты исследования опубликованы в научном журнале Physical Review B.

Данное явление представляет собой один из примеров того, что физики называют «связанными состояния электрона в континууме» (ССК), сообщила Hi-Tech Mail.ru пресс-служба университета.

Одно из проявлений ССК — значительное усиление интенсивности излучения быстрых электронов за счет резонансов в излучающей структуре. В 2018 году группа ученых из Америки и Израиля теоретически исследовала излучение, которое возникает при взаимодействии электронов с решетками. Оказалось, что проявление квази-ССК может быть настолько значительным, что электроны сравнительно медленные — нерелятивистские — будут излучать сильнее, чем релятивистские электроны, то есть электроны с высокой энергией, двигающиеся со скоростью, близкой к скорости света. Это необычно, так как принято считать, что чем выше энергия электрона, тем больше он излучает.

Фото https://avatars.dzeninfra.ru/g...

Сотрудники лаборатории «Излучение заряженных частиц» НИЯУ МИФИ предложили новый тип решетки, взаимодействуя с которой электрон будет излучать в 100 раз больше энергии, чем обычно.

«Каждый элемент решетки — димер, то есть пара частиц, размер которых много меньше длины волны, на которой наблюдается излучение. Эффект усиления достигается на определенных частотах за счет резонансного взаимодействия между частицами димера. Это и есть проявление квази-ССК. Частицы находятся близко друг к другу и влияют на излучательную способность друг друга. Мы рассчитали характеристики возникающего излучения, а также определили оптимальное расстояние, на котором должны находиться частицы, чтобы наблюдался резонанс на примере конкретной реализуемой структуры», — рассказала ведущий научный сотрудник Дарья Сергеева.

По словам эксперта, для медных сферических частиц это расстояние составило 518 мкм. При таких параметрах на компактном электронном ускорителе с энергией электронного пучка 5-20 МэВ (наподобие тех, что повсеместно используются сегодня в медицинских центрах), можно будет наблюдать усиление излучения почти в 100 раз.

«Если аккуратно оптимизировать параметры решетки, то коэффициент усиления излучения может быть и выше. Однако, здесь есть какая-то загадка: расчеты, проведенные совершенно разными группами и в рамках разных подходов (нами — еще в 2008 году, американцами — в 2018, китайцами — в 2022, снова нами — в 2023 на уже другом типе решетки и усиления), при попытке оценить величину усиления численно сводятся к двум порядкам — то есть примерно в сотню раз! А почему именно в сто, чем на практике выделена эта цифра? Пока это совпадение остается загадкой», — отметила Дарья Сергеева.

В отличие от выполненных иностранными учеными качественных оценок и компьютерного моделирования, разработанная исследователями НИЯУ МИФИ аналитическая теория позволяет провести более аккуратное исследование вопроса о возможном максимальном усилении.

«Дело в том, что у нас есть теперь формулы, детально описывающие эффект усиления. Мы планируем продолжить это исследование в будущем, и впервые реализовать данный эффект усиления нового типа экспериментально. Успех в этих исследованиях откроет новые возможности для разработки новейших источников электромагнитного излучения на основе искусственных материалов (метаматериалов), состоящих из отдельных микрорезонаторов и элементов микро- и наноплазмоники, включая объекты с существенно квантовыми свойствами», — подчеркнула исследователь.

Фото https://avatars.dzeninfra.ru/g...

Потенциальная область применения полученных результатов очень широка. Она включает в себя:

конструирование источников электромагнитного микроволнового излучения, включая малоисследованный, но очень перспективный субмиллиметровый диапазон спектра;разработка станций невозмущающей диагностики релятивистских электронных пучков на новейших источниках излучения 4-го поколения (лазеры на свободных электронах, синхротроны, коллайдеры);субмиллиметровая интроскопия в промышленных и коммерческих технологиях;применение в области электроники (датчики на чипе), биологических и медицинских исследованиях.

Говоря о возможном прикладном значении новой разработки, эксперт отметила: «Мы говорим про то, что наша решетка позволит повысить энергию излучения. Чем выше энергия, тем глубже может проникнуть излучение в вещество. Поэтому повышать энергию необходимо, если с помощью этого излучения предполагается просвечивать для разных целей (в медицине, биологии, интроскопии и промышленности, системах безопасности) большие объекты или объекты, которые находятся далеко».

Источник: https://dzen.ru/a/Ze7ytj_el1D_...

Пётр Яковлевич Чаадаев – по факту монах в миру, русский гений, обожаемый А.С. Пушкиным, который стараниями злостных хулителей, коих хватает и сегодня был превратно понят и незаслуженно предан забвению: https://cont.ws/@bernardshaw17... - Пётр Яковлевич Чаадаев, как уникальное явление в истории России. Его безмерно почитал, считал пророком и своим наставником А.С. Пушкин

Я мыслю – следовательно, я существую, говорил Декарт Рене. Но это было величайшим заблуждением этого знаменитого философа и учёного: https://cont.ws/@bernardshaw17... - Сознание, Разум и информация. Что это такое и как они взаимосвязаны? (Планы Разума)

Свет, как первооснова материального творения стал научно установленным фактом, а созерцание феномена материализации и мироточения продолжающегося в непрерывном режиме уже более пятидесяти лет это наглядное тому подтверждение. (О реальной материализации нектара бессмертия в наше время) https://cont.ws/@bernardshaw17... - Физики впервые получили материю из чистой энергии

Мир бурлит и кипит страстями. Но я могу всех успокоить. Случайностей не бывает. Есть лишь непознанные закономерности, чётко определяемые ЗАКОНАМИ БЫТИЯ. Наше физическое тело в отличие от Истинной Души смертное, а кому, когда и как надлежит с ним расстаться, это решает Всевышний. Поэтому, будучи в миру, в самой гуще социума нам всем лучше научиться жить в состоянии сознания ЗДЕСЬ И СЕЙЧАС, не уделяя внимания выводящим нас из равновесия МЫСЛЯМ, ЧУВСТВАМ И ЭМОЦИЯМ – единственным природным носителям страхов и всего остального разрушительного контента, приходящего в человеческий разум извне или рождающегося в нём. Как грамотно это делать: https://cont.ws/@bernardshaw17... - О Человеке Разумном, как глазах и ушах Всевышнего на планете Земля (Конституция России о вере в Бога)

Если кто-то наивно считает, что он уже стал белым и пушистым, и для окружающих его людей давно является эталоном полного совершенства, а посему его личность критиковать никому не позволительно, то знакомство с этим материалом поставит всё на свои законные места: https://cont.ws/@bernardshaw17... - Небывалые откровения Николая Васильевича Гоголя и ЕДИНСТВЕННЫЙ, безотказно работающий метод установления стабильной эмоциональной ровности (рассказывает А.В. Клюев)

Принято считать, что каждый человек вправе сам определять цель и смысл своей жизни. Насколько же верно такое представление по этим фундаментальным вопросам? https://cont.ws/@bernardshaw17... - ОБ ИСТИННОЙ ЦЕЛИ И СМЫСЛЕ ЖИЗНИ

Здесь можно найти ответы на все вопросы Бытия. Новый взгляд на христианство. Это вовсе не религия, а лишь чёткое отражение объективной РЕАЛЬНОСТИ! https://cont.ws/@bernardshaw17... - Христианство, как реальная Космическая СИЛА, ведущая всё человечество к тотально осознанной жизни