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粒子与相互作用

粒子与相互作用

Flash Physics: Laser wakefield delivers three beams, cat-litter nanosheets, 加拿大 budget disappoints physicists

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模拟前向锥中加速的电子
三合一:电子在正圆锥中被加速。 (由Enrico Brunetti / OSIRIS提供)

激光等离子体尾场加速器可发射三束电子束

激光等离子尾场加速器(LWFA)除了设计用来传递的高能电子束外,还产生了两种低能高通量电子束。那是由国际物理学家团队领导的实验和计算机模拟的结论 迪诺·雅罗斯申斯基(Dino Jaroszynski) 在英国斯特拉斯克莱德大学就读。 LWFAs通过向目标发射强激光脉冲以产生等离子体来工作。脉冲的强大电场使等离子体中的电子和离子分离,从而在其唤醒后留下巨大的电场。在适当的条件下,该场将使聚焦的电子束(或质子)加速到高达几千兆电子伏特的能量。结果,物理学家非常热衷于将LWFA开发为低成本的紧凑型粒子加速器,从医学疗法到粒子物理学,其应用范围很广。 LWFA的一个令人困惑的方面是,激光脉冲能量的一小部分似乎进入了高能电子束的产生。现在,Jaroszynski及其同事表明,LFFAS还产生了两个能量较低的电子束,这些束电子束的聚焦力不如它们的较高能量的电子束紧。在Strathclyde进行的实验中,该团队使用了一种LWFA,该LWFA可以发射聚焦电子束,能量为100-200 MeV,总电荷约为5 pC。但是,研究人员还观察到了一个具有几兆电子伏特能量的宽电子锥,它们在与高能束和激光脉冲相同的方向上被加速。此外,看到能量为几百千伏的电子束沿相反方向被加速。这两个较低能量的光束中的总电荷比较高能量的光束大1000倍-解释了大部分激光能量流向何处。研究人员指出,这些低能电子既可以单独使用,也可以通过X射线用于成像应用。但是,研究小组还指出,这些电子还可能损坏设备,并且它们带走的能量会限制LWFA的效率。该研究描述于 科学报告.

用猫砂和滑石粉制成纳米片

通过使用液相剥离(LPE),由猫砂,滑石粉和沙子制成了2D纳米片。 LPE是一种自上而下的方法,可通过剪切或超声处理溶液中的层状晶体来生产纳米片。然后可以将所得的分散片材加工成纳米结构材料,用于各种应用,例如电池电极和光电探测器。来自以下国家的研究人员已被证明是一种可扩展,简单且廉价的方法 都柏林三一学院 在爱尔兰和 曼彻斯特大学 在英国已经调查了LPE’多功能性。过去,该方法已用于创建一系列2D材料,例如石墨烯和氮化硼,这些材料标称不带电并且需要纯净的起始材料。 乔纳森·科尔曼 因此,来自都柏林三一学院的研究人员及其同事想知道纳米片是否可以由带电荷的层状前体制成,该层状前体始终伴有抗衡离子(例如层状氧化物,氢氧化物和硅酸盐)和不纯材料。该小组尝试从商店购买滑石粉(其中包含粘土矿物滑石粉),猫砂(包含层状硅酸盐化合物)和来自爱尔兰凯里郡海滩的沙子(包含少量粘土)。通过使用标准的LPE程序,将材料在表面活性剂溶液中超声搅拌,然后离心,研究人员从滑石粉制成滑石粉的纳米片,从猫砂中制成膨润土/坡缕石,并从沙子中制成云母。“尤其令人惊讶的是” explains Coleman, “这是因为猫砂以及海滩沙子中的云母所含的膨润土和坡缕石层状晶体都应由带电荷平衡抗衡离子的带电层组成,但仍可能被LPE剥落。”研究结果在 2D材质 证明了该方法的多功能性,并为更多纳米片材料的轻松生产开辟了道路。

加拿大预算有“用于科学的新支出很少”,物理学会说

Photograph of 加拿大

加拿大2017年联邦预算提案中“根据科学 加拿大医师协会 (帽)。自由预算部长比尔·莫尔诺(Bill Morneau)在本周初发布了预算“提议新的资金,通过促进科学,技术,工程和数学(STEM)技能和数字素养的发展,特别是针对女性,女孩和代表性不足的群体,帮助加拿大人为明天的经济做准备”。但是,CAP发布的一项分析表明,很少有新资金分配给由该计划资助的学术研究相关计划 Natural Sciences 和 Engineering Research Council of 加拿大加拿大 Foundation for Innovation。积极的一面是,CAP指出,联邦政府已承诺在两年内向联邦政府提供1000万加元 量子计算研究所 位于安大略省滑铁卢市(Waterloo),并在五年内拨款8900万加元用于太空相关研究。还将在五年内将2.21亿加元分配给 神达 计划,这是一项研究实习计划,涉及加拿大大学,行业以及省和联邦政府。

 

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