İnqrid Fadelli , Phys.org tərəfindən

Sadie Harley tərəfindən redaktə edilib , Robert Egan tərəfindən nəzərdən keçirilib

 Redaktorların qeydləri

 GIST

Tercih edilən mənbə kimi əlavə edin

a) Relyativistik güzgü kimi çıxış edən qeyri-xətti elektron dalğası plazmadakı relyativistik proton şüası ilə idarə olunur. Şəkildə lazer impulsunun elektrik sahəsinin (rəngli) və plazma elektron sıxlığının (boz şkala) 3D paylanması göstərilir. b) Əks olunmadan sonra lazer 4 femtosaniyədən 40 attosaniyəyə qədər sıxılır və onun elektrik sahəsinin amplitudası artır. Aşağıda z = 0 müstəvisindən keçən bir kəsik göstərilir. Kəsikli oxlar lazer impulsunun yayılma istiqamətini göstərir. Kəsikli xətt həmçinin (c) panelində göstərilən xəttə uyğun gəlir, bu da əks olunmuş attosaniyə impulsunu, eləcə də lazer impulsunun ötürülən hissəsini göstərir. Mənbə: Physical Review Research (2026). DOI: 10.1103/w9yj-4hh5.

Maddənin dördüncü halı olan plazma, elektronların artıq atomlara bağlı olmadığı və elektrik enerjisinin sərbəst axmasına imkan verən bir qazdan ibarətdir. İşıq sürətinə yaxın hərəkət edən hissəciklər şüaları plazmadan keçdikdə, onlar elektronları narahat edir və sözdə plazma dalğalarını hərəkətə gətirir.

Praqadakı ELI Beamlines Müəssisəsindəki və Çexiya Texniki Universitetinin tədqiqatçıları bu yaxınlarda proton və ya elektron kimi sürətli hərəkət edən yüklü hissəciklərin şüaları ilə idarə olunan plazma dalğalarından istifadə edərək Eynşteynin xüsusi nisbilik nəzəriyyəsinə əsaslanan relyativistik güzgü yaratmaq imkanını araşdırdılar.

Onların nəzəri təhlilləri və proqnozlarını sınaqdan keçirən simulyasiyaların nəticələri Physical Review E və Physical Review Research jurnallarında dərc edilmişdir .

“İki məqalə çox güclü bir ideyaya olan marağımızdan irəli gəldi: əgər işıq işığın sürətinə yaxın hərəkət edən güzgüdən əks olunarsa, əks olunan işıq zamanla güclü şəkildə sıxıla və daha yüksək tezliklərə keçə bilər”, – məqalənin aparıcı müəllifi və ELI-Beamlines-də postdoktorantura tədqiqatçısı Dr. Marsel Lamaç Phys.org-a bildirib.

“Bu konsepsiya Eynşteynin xüsusi nisbilik nəzəriyyəsi ilə bağlı ilk müzakirələrinə gedib çıxır və uzun müddətdir ki, son dərəcə parlaq və ultra qısa rentgen impulslarına doğru mümkün bir yol kimi tanınır, əsas çətinlik isə belə bir güzgünün praktikada reallaşdırılmasının çox çətin olmasıdır.”İşıq sürətinə yaxın sürətlə hərəkət edən güzgünü göstərən fəza-zaman diaqramı (qara xətt). Elektromaqnit impulsu işıq konus boyunca güzgüyə doğru hərəkət edir (rəngli xətlər). İşıq konus boyunca yayılma əks olunma zamanı davam etməli, impulsu fəzada sıxışdırmalı və amplitudasını və tezliyini artırmalıdır ki, bu da relyativistik (ikiqat) Doppler effekti kimi tanınan bir fenomendir. t1 və t2 zamanları şəkil 2-də göstərilən simulyasiya nəticələrini təmsil edir. Mənbə: Physical Review Research (2026). DOI: 10.1103/w9yj-4hh5.

Şüa ilə idarə olunan qeyri-xətti plazma dalğaları anlayışı

Lamaç və həmkarlarının son tədqiqatlarının əsas məqsədi plazma dalğalarının relyativistik güzgüləri reallaşdırmaq üçün istifadə edilə biləcəyi ehtimalını araşdırmaq idi. Onların nəzəri işləri, xüsusilə yüklü hissəciklərin şüaları ilə hərəkətə gətirilən qeyri-xətti plazma dalğalarına yönəlmişdi.

Lamaç bildirib ki, ” Fiziki İcmal Tədqiqatındakı məktubun əsas məqsədi bu cür şüa ilə idarə olunan relyativistik plazma güzgülərinin çox kompakt plazmalarda parlaq attosaniyəli rentgen impulsları yarada biləcəyini göstərmək idi , ” Fiziki İcmal E” məqaləsi isə birinci prinsipli analitik nəzəriyyədən şüa ilə idarə olunan qeyri-xətti plazma dalğalarını anlamaq və dizayn etmək üçün lazım olan təməli inkişaf etdirmək üçün yazılmışdır”.

Keçmiş tədqiqatlar göstərmişdir ki, yüklü hissəcik şüası plazmadan keçdikdə, o, elektronları itələyərək güclü elektrik sahələri yaradan müsbət yüklü bir bölgə qoyaraq kotan kimi çıxış edə bilər. Bu bölgə bir növ qayığın buraxdığı izə bənzəyir, lakin bunun əvəzinə o, salınan plazma elektronlarından ibarətdir.

Lamač izah etdi ki, “Hərəkətverici hissəcik şüası kifayət qədər sıx olduqda, bu dalğa qeyri-xətti olur, yəni onun davranışı kiçik amplitudalı vəziyyətdən daha zəngin və daha mürəkkəbdir”.

“Nəzəriyyəmizin təəccüblü tapıntılarından biri də xətti plazma dalğalarından fərqli olaraq, şüa ilə idarə olunan qeyri-xətti plazma dalğalarının oyanma bölgəsində və sürücünün içərisində çox fərqli davranmasıdır.”

Komandanın nəzəriyyəsi göstərir ki, müəyyən hallarda plazma dalğası hissəcik şüasının arxasında deyil, içərisində əmələ gələ bilər. Tədqiqatçılar həmçinin nəzəri proqnozlarını təsdiqləyən kompüter simulyasiyaları da aparıblar.

Onlar öz məqalələrində göstərirlər ki, bu şüa ilə idarə olunan qeyri-xətti plazma dalğaları potensial olaraq lazer işığını əks etdirən hərəkətli güzgülər kimi istifadə edilə bilər. Bu yanaşma hissəciklər fizikası təcrübələri aparmaq üçün yeni qabaqcıl texnologiyaların inkişafına tətbiq oluna bilər.

Gündəlik məlumat üçün Phys.org-a etibar edən 100.000-dən çox abunəçi ilə elm, texnologiya və kosmosdakı ən son yenilikləri kəşf edin . Pulsuz bülletenimizə abunə olun və vacib olan nailiyyətlər, innovasiyalar və tədqiqatlar haqqında gündəlik və ya həftəlik yeniliklərdən xəbərdar olun .

Plazma əsaslı hissəcik sürətləndiricilərinin inkişafı haqqında məlumatlandırma

Əgər Lamaç və həmkarları tərəfindən təqdim edilən ideyalar eksperimental olaraq nümayiş etdirilsəydi, fizika təcrübələrinin gələcəyi üçün mühüm nəticələrə səbəb ola bilərdi. Əslində, onlar şüa ilə idarə olunan relyativistik plazma güzgülərinin və plazma veykfild sürətləndiricilərinin dizaynına təsir göstərə bilərdi.

Bu plazma əsaslı sürətləndiricilər ənənəvi radiotezlikli hissəcik sürətləndiricilərindən daha kiçik və eyni zamanda daha güclüdür. Onlar sürətlənmə gücünü 1000 dəfə artırır və hissəciklərin ənənəvi sürətləndirici texnologiyasında kilometrlərlə qət etmələrindən fərqli olaraq, metrlərlə hərəkət etdikdən sonra yüksək enerjilərə çatmasına imkan verir.

“Biz nisbilik nəzəriyyəsindən fundamental bir ideyanı real plazma əsaslı bir mexanizmlə əlaqələndirdik ki, bu mexanizm, işimizin göstərdiyi kimi, mövcud böyükmiqyaslı müəssisələrdən daha kiçik bir ərazidə parlaq koherent attosaniyəli rentgen impulsları yarada bilər”, – məqalənin həmmüəllifi və ELI-Beamlines şirkətinin nəzəriyyə qrupunun rəhbəri professor Sergey Bulanov bildirib.

“Eyni zamanda, biz şüa ilə idarə olunan qeyri-xətti plazma dalğalarının analitik nəzəriyyəsini hazırladıq ki, bu da dalğa qırma limitləri kimi yeni xüsusiyyətləri ortaya çıxarır ki, bu da yüksək əks etdirən plazma güzgülərinin dizaynı və plazma əsaslı sürətləndiricilərin limitlərini anlamaq üçün vacibdir.”

Tədqiqatçıların nəzəri işi kompakt, ultrasürətli rentgen mənbələrinin reallaşdırılması üçün yeni imkanlar açır. Eyni zamanda, bu, güclü qeyri-xətti şüa-plazma qarşılıqlı təsirləri və plazma ilə idarə olunan oyanıq sahələr haqqında mövcud anlayışı zənginləşdirir ki, bu da yeni plazma əsaslı sürətləndiricilərin yaradılmasına yol aça bilər.

“Gələcəkdə, hərəkətverici hissəcik şüasını yaratmaq üçün lazer veykfild sürətləndirməsindən istifadə edərək bu konsepsiyanı eksperimental olaraq sınaqdan keçirmək istərdik “, – məqalənin həmmüəllifi və ELI Beamlines-də postdoktoral tədqiqatçı Dr. Petr Valenta əlavə edib.

“Bu arada, plazma əsaslı relyativistik güzgülərin səmərəliliyini daha da artıra biləcək yeni konsepsiyalar üzərində işləməyə davam edirik.”

“Digər perspektivli tədqiqat istiqaməti şüa ilə idarə olunan relyativistik güzgünün özünü formalaşdırmaq olacaq ki, bu da bizə attosaniyəli rentgen impulslarının fokuslanmasını idarə etməyə və ya bu güzgülərin möhkəmliyini təsdiqləmək üçün lazerlə induksiya olunmuş zədələnmə həddini araşdırmağa imkan verə bilər.”

Müəllifimiz İnqrid Fadelli tərəfindən sizin üçün yazılmış, Sadie Harley tərəfindən redaktə edilmiş və Robert Egan tərəfindən faktlar yoxlanılmış və nəzərdən keçirilmişdir — bu məqalə diqqətli insan əməyinin nəticəsidir. Müstəqil elmi jurnalistikanı yaşatmaq üçün sizin kimi oxuculara güvənirik. Bu reportaj sizin üçün vacibdirsə, xahiş edirik ianə etməyi düşünün (xüsusilə aylıq). Təşəkkür olaraq reklamsız hesab əldə edəcəksiniz .

Nəşr detalları

M. Lamač və digərləri, Şüa ilə idarə olunan qeyri-xətti plazma oyanışı və daxili dalğalar nəzəriyyəsi, Fiziki İcmal E (2026). DOI: 10.1103/v341-6sgn .

M. Lamač və digərləri, Şüa ilə idarə olunan relyativistik plazma güzgülərindən koherent attosaniyəli rentgen impulsları, Fiziki İcmal Tədqiqatı (2026). DOI: 10.1103/w9yj-4hh5 .

Jurnal məlumatları: Fiziki İcmal Tədqiqatı , Fiziki İcmal E