Физики из SLAC создали очень сильные импульсы электронов. Они такие мощные, что их мощность сравнима с миллионом ядерных реакторов. Эти короткие всплески энергии помогут ученым изучать материю, изучать астрофизические явления и проводить эксперименты по квантовой физике.

Исследование, опубликованное в Physical Review Letters, показывает, как ученые смогли создать такие мощные импульсы. Они использовали специальную технику, чтобы сжать электронные пучки и получить импульсы мощностью в один петаватт, которые длились всего одну квадриллионную долю секунды. При этом пучки несли ток в 100 килоампер.

Ключ к успеху заключался в чередующемся ускорении и сжатии. Ученые использовали магнитные шиканы, чтобы управлять движением электронов и сжимать их в короткие группы. Однако стандартный метод не работал на пределе, так как электроны теряли энергию при резких изгибах. Чтобы избежать этого, команда SLAC использовала особый магнит, который позволял электронам взаимодействовать с лазерным импульсом и создавать резкий chirp внутри группы, что делало сжатие более эффективным.

Повторяя этот процесс, ученые смогли сжать группу электронов до размера всего 0,3 микрометра, что является рекордом. Этот подход поможет создавать более мощные рентгеновские лазеры и может привести к созданию мегамперных электронных пучков, способных разрывать виртуальные частицы из вакуума.

Следующим шагом для команды будет улучшить метод, заменив лазер на плазменную ячейку. Это поможет им создавать еще более короткие группы электронов и приблизиться к созданию мегамперных пучков.