نیا پارٹیکل ایکسلریٹر مڑے ہوئے لیزر بیم سے چلتا ہے - فزکس ورلڈ

ایک لیزر ویک فیلڈ ایکسلریٹر (LWFA) جو الیکٹرانوں کو تیز کرتے ہوئے مڑے ہوئے چینلز کے ساتھ اپنے لیزر بیم کی رہنمائی کرتا ہے جی ژانگ اور چین میں شنگھائی جیاؤ ٹونگ یونیورسٹی کے ساتھیوں۔ نئی تکنیک روایتی پارٹیکل ایکسلریٹر کے کمپیکٹ، سستے متبادل کی ترقی کی طرف ایک اہم قدم ثابت ہو سکتی ہے۔

ایک LWFA میں، ایک گھنے پلازما ایک شدید لیزر نبض کو گیس میں مرکوز کر کے بنایا جاتا ہے۔ جیسے ہی یہ گیس کے ذریعے حرکت کرتا ہے، نبض متبادل برقی میدانوں کا ایک خطہ بناتی ہے - ایک "ویک فیلڈ" - جو پانی کی لہر سے مشابہت رکھتی ہے جو چلتی ہوئی کشتی کے نتیجے میں بنتی ہے۔

ان لہروں پر سوار ہو کر، پلازما کے اندر الیکٹران کو بہت کم فاصلے پر بہت زیادہ توانائیوں تک تیز کیا جا سکتا ہے۔ نتیجے کے طور پر، یہ تکنیک روایتی نظاموں سے بہت چھوٹے ایکسلریٹروں کو تیار کرنے کے لیے بہت اچھا وعدہ ظاہر کرتی ہے۔ اس طرح کے کمپیکٹ آلات طبی اور تحقیقی ایپلی کیشنز کے لیے بہت مفید ہوں گے۔

Reinjection کے مسائل

الیکٹرانوں کے لیے رشتہ داری کی رفتار تک پہنچنے کے لیے، سرعت کو متعدد بار ہونا چاہیے، ایک LWFA مرحلے کے الیکٹران کو اگلے مرحلے میں داخل کیا جاتا ہے۔ ٹیم ممبر کی حیثیت سے یہ آسان نہیں ہے۔ من چن وضاحت کرتا ہے، "چونکہ ویک دسیوں مائیکرو میٹر سائز کا ہے اور اس کی رفتار روشنی کی رفتار کے بہت قریب ہے، اس لیے الیکٹران کو دوبارہ لگانا انتہائی مشکل ہے"۔ اگرچہ کچھ حالیہ مطالعات نے پلازما لینز جیسی تکنیکوں کا استعمال کرتے ہوئے دوبارہ انجیکشن حاصل کیا ہے، محققین صرف دوسرے مرحلے میں الیکٹران کے ایک چھوٹے سے حصے کو انجیکشن کرنے میں کامیاب رہے ہیں۔

2018 میں، ژانگ اور چن کی ٹیم نے ایک نیا طریقہ متعارف کرایا جیسا کہ چن بیان کرتا ہے، "ہماری اسکیم میں، الیکٹران ہمیشہ سیدھے پلازما چینل کے اندر سفر کرتے ہیں، جہاں انہیں لیزر ویک فیلڈ کے ذریعے فوکس کیا جا سکتا ہے۔ دوسرا تازہ لیزر پھر ایک مڑے ہوئے پلازما چینل سے رہنمائی کرتا ہے اور ہائی وے ریمپ کی طرح سیدھے چینل میں ضم ہو جاتا ہے۔

الیکٹرانوں کو ہر نئے مرحلے کے آغاز میں انجیکشن لگانے کے بجائے، ایک غیر منقطع مرحلے کے ساتھ سفر کرنے کی اجازت دے کر، یہ نقطہ نظر محققین کو تیز رفتاری کے دوران زیادہ سے زیادہ ذرات کو برقرار رکھنے کے قابل بنائے گا۔

ڈوبتا ہوا پلازما

سب سے پہلے، ٹیم کا مقصد بہت زیادہ مہتواکانکشی ظاہر ہو سکتا ہے. اگر ایک شہتیر مرکز سے تھوڑا سا بھی دور تھا جیسا کہ یہ سیدھے چینل کے ساتھ ضم ہوتا ہے، تو یہ پلازما ویک فیلڈ کو ہلنے کا سبب بن سکتا ہے - الیکٹرانوں کو ان کے سیدھے راستوں سے پھینک کر، اور ان کی سرعت کو کم کر سکتا ہے۔

ژانگ کی ٹیم نے چینل کے گھماؤ کو مختلف کرکے اس چیلنج کو حل کیا، جس نے اندر پلازما کی کثافت میں تغیر پیدا کیا۔ صرف صحیح گھماؤ کے ساتھ، انہوں نے محسوس کیا کہ وہ لیزر بیم کی پوزیشننگ کو دوہرنے سے روک سکتے ہیں - تاکہ جب الیکٹران کو چینل کے سیدھے حصے میں داخل کیا جائے، تو نتیجے میں آنے والا ویک فیلڈ ذرات کو تیز رفتاری سے تیز کرنے کے لیے کافی مستحکم تھا۔

نیا الیکٹران ایکسلریٹر لیزر اور پلازما ویک فیلڈ تکنیک کو یکجا کرتا ہے۔

اپنے تازہ ترین تجربات کے ذریعے، محققین نے اپنے نقطہ نظر کا ایک اور فائدہ دریافت کیا۔ "ہم نے پایا کہ بعض صورتوں میں، نہ صرف لیزر کی رہنمائی کی جا سکتی ہے، بلکہ یہ مڑے ہوئے چینل کے اندر ایک ویک فیلڈ بھی بنا سکتا ہے اور الیکٹران کو تیز کر سکتا ہے،" چن بتاتے ہیں۔ "عام طور پر یہ صرف ایک سیدھے پلازما چینل میں پائے جاتے تھے۔ اس کا مطلب ہے کہ لیزر اور ہائی انرجی الیکٹران دونوں ہی ایسے مڑے ہوئے پلازما چینل میں رہنمائی کر سکتے ہیں۔

ٹیم کا خیال ہے کہ اس کے ابتدائی نتائج ایک اہم سنگ میل ہیں۔ چن کا کہنا ہے کہ "ہمارا تجربہ یہ ظاہر کرتا ہے کہ کس طرح ایک مڑے ہوئے پلازما چینل کے ذریعے رشتہ داری کے الیکٹرانوں کی رہنمائی کی جا سکتی ہے، جو کہ ہمارے اسٹیجڈ ویک فیلڈ ایکسلریشن اسکیم کا ایک اہم قدم ہے۔" "مستقبل میں، ایسے چینلز کو ویک فیلڈ ایکسلریشن اور الیکٹران گائیڈنگ کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے۔"

اگر وہ متعدد مڑے ہوئے چینلز کا استعمال کرتے ہوئے تیز رفتاری کے مراحل کی زیادہ تعداد کا مظاہرہ کر سکتے ہیں، تو ژانگ کی ٹیم امید کرتی ہے کہ ٹیرا الیکٹرون وولٹ توانائیاں ایک دن LWFAs کے لیے جدید پارٹیکل ایکسلریٹر کے سائز اور قیمت کے صرف ایک حصے میں پہنچ سکتی ہیں۔ چن کہتے ہیں، "اس لمحے کے لیے، ہم کہہ سکتے ہیں کہ ہمارا مطالعہ اسٹیجڈ لیزر ویک فیلڈ ایکسلریشن کے لیے ایک اہم قدم کو حل کرتا ہے اور ایک کمپیکٹ سنکروٹران ریڈی ایشن کے ذریعہ کی صلاحیت کو ظاہر کرتا ہے۔"

تحقیق میں بیان کیا گیا ہے۔ جسمانی جائزہ لینے کے خطوط.

• SEO سے چلنے والا مواد اور PR کی تقسیم۔ آج ہی بڑھا دیں۔
• پلیٹو ڈیٹا ڈاٹ نیٹ ورک ورٹیکل جنریٹو اے آئی۔ اپنے آپ کو بااختیار بنائیں۔ یہاں تک رسائی حاصل کریں۔
• پلیٹوآئ اسٹریم۔ ویب 3 انٹیلی جنس۔ علم میں اضافہ۔ یہاں تک رسائی حاصل کریں۔
• پلیٹو ای ایس جی۔ آٹوموٹو / ای وی، کاربن، کلین ٹیک، توانائی ، ماحولیات، شمسی، ویسٹ مینجمنٹ یہاں تک رسائی حاصل کریں۔
• بلاک آفسیٹس۔ ماحولیاتی آفسیٹ ملکیت کو جدید بنانا۔ یہاں تک رسائی حاصل کریں۔
• ماخذ: https://physicsworld.com/a/new-particle-accelerator-is-driven-by-curved-laser-beams/