文 章 搜 索
 
最新 NEW10
1  随机系统中的太赫兹时
2  征稿通知|第十二届超
3  中国电子学会青年科学
4  新型可调滤波器揭示太
5  物理学家利用太赫兹波
6  首都师范大学物理系研
7  利用光驱动的纳米级电
8  太赫兹生物传感器能以
9  微小防篡改标签能验证
10  电子科技大学电子科学
热门 TOP10 点击
 太赫兹科学技术的新发 71486
 第五届全国太赫兹科学 71199
 (2011.10-2 68125
 (2011.7-20 38825
 (2012.10-2 35324
 (2011.4-20 34864
 基于光学方法的THz 27362
 石墨烯在微波光子学中 26939
 (2012.04-2 26463
 2007年国际红外与 25701
     文 章 新 闻 中 心
科学家制造出用于电子束的“瑞士军刀”——微型粒子加速器
发布时间:2018-09-14 14:37:00 阅读:1331

来源:Nanowerk News

    科学家已经为电子创造了一个微型粒子加速器,只需按一下按钮就可以执行四种不同的功能。该实验装置由太赫兹辐射源驱动,可以加速,压缩,聚焦和分析光束中的电子束。它的主动结构尺寸仅为几毫米。

迷你加速器STEAM(中心)由太赫兹辐射驱动(黄色,来自两侧)。它可以加速,压缩,聚焦和分析入射电子束(蓝色)。

    DESY(德国电子同步加速器研究所)科学家为电子创造了一种微型粒子加速器,只需按一下按钮即可执行四种不同的功能。该实验装置由太赫兹辐射源驱动,可以加速,压缩,聚焦和分析光束中的电子束。

    它的主动结构尺寸仅为几毫米。自由电子激光科学中心(CFEL)的开发人员在Nature Photonics期刊上发表了他们的“分段太赫兹电子加速器和机械手”(STEAM)。太赫兹辐射位于微波和电磁波谱中的红外线之间。

    该装置的核心特征之一是其与电子束的完美定时。科学家通过使用相同的激光脉冲产生电子束并驱动器件来实现这一目标。“要做到这一点,我们会采用红外激光脉冲将其分开,”CFEL的FranzKrtner小组的第一作者Dongfang Zhang解释道。“

    两个部分都被送入改变激光波长的非线性晶体中:为了产生电子束,波长转移到紫外线并被引导到光电阴极上,在那里释放出一束电子。对于STEAM,波长转移到太赫兹原始激光脉冲的两个部分的相对时间仅取决于它们所采用的路径的长度,并且可以非常精确地控制。

    通过这种方式,科学家们可以以极高的精度控制太赫兹波的哪一部分在电子束进入器件时会发出电子束。根据电子束的到达时间,STEAM执行其不同的功能。“例如,一群击中太赫兹电场负面部分的电流加速了,”张解释道。“波浪的其他部分导致束的聚焦或散焦或压缩约十倍左右。” 压缩意味着电子束在飞行方向上变短,聚焦意味着它垂直于飞行方向收缩。

    此外,STEAM允许沿其飞行路径分析电子束的结构。对于这种称为条纹的技术,进入的电子束以一种垂直于飞行方向被涂抹的方式向侧面偏转。当这个被涂抹的束撞击探测器时,它会沿着它的飞行路径产生束的轮廓。通常使用条纹来分析粒子加速器中的束结构。“STEAM是一种用于电子束的瑞士军刀,”张说。为了执行多种功能,例如压缩和聚焦,可以组合设备的几个单元。

    使用太赫兹辐射还允许STEAM装置的紧凑尺寸。“太赫兹辐射的波长通常比当今大粒子加速器中使用的射频辐射短一百倍。因此,设备中的所有结构都可以相应缩小,”德国大学的首席科学家兼汉堡大学教授凯特纳解释道。STEAM的最大尺寸仅约2厘米,可轻松放入火柴盒中。“这只是房屋的大小。活动结构是一个毫米级的,”张补充说。

    该技术仍处于试验阶段。开发人员将STEAM视为迈向未来一代紧凑型太赫兹驱动粒子加速器的第一步。这些可以启用新应用程序并补充当今的加速器。此外,口袋机械手今天已经可以使用:世界各地的加速器组已经在考虑进行束特性鉴定,正如Krtner所指出的那样:“STEAM可以用于未来的桌面加速器,但它的各种功能对于现有的也很有用机器“。

 
 

    太赫兹研发网    太赫兹科学与技术在线杂志    电子学会太赫兹分会 打印本页 | 关闭窗口

版权所有© 2006-2022 太赫兹研发网 www.thznetwork.org.cn
网站地址:四川省成都市成华区建设北路二段四号 邮编:610041
蜀ICP备06010246号-1