Дорогие читатели, Нашему шестнадцатилетнему, волонтёрскому и некоммерческому проекту для создания новой, современной версии N-N-N.ru, очень нужно посоветоваться касательно платформы нашего сайта – SYMFONY & DRUPAL 8. Платформа не простая, но обещаем – мы не займём много времени, просто нужна консультационная поддержка квалифицированного разраба. Если вы можете помочь, то связаться с нами можно на страницах Facebook.com здесь и здесь.

Создан портативный детектор частиц, способный "увидеть" отдельные электроны

Ученые-физики из Массачусетского технологического института разработали и изготовили новый портативный датчик, умещающийся на обычном рабочем столе, который в состоянии идентифицировать отдельные электроны, облако которых существует в среде радиоактивного газа. Когда атомы газа, криптона, распадаются, они испускают электроны, бета-излучение, а имеющиеся в датчике сильные магниты заманивают эти электроны в «бутылку» ловушки, где их очень слабое радиоизлучение улавливается высокочувствительной антенной, усиливается и превращается в цифровую форму. Собранные наборы данных, обработанные специализированными алгоритмами, позволяют восстановить полную картину происходящих процессов на уровне отдельных электронов за несколько миллисекунд времени.

Созданный учеными датчик имеет официальное название «Project 8», в его основе лежит известный уже в течение нескольких десятилетий эффект циклотронного излучения, в котором заряженные частицы, в данном случае электроны, излучают радиоволны в среде сильного магнитного поля.

Оказывается, что

свободные электроны излучают на частоте, соответствующей частоте, на которой работают некоторые системы военной связи.

20150424_3_2.jpg Рис. 1.

«Электроны излучают на частоте, которая широко используется военными, на частоте 26 гигагерц» – пишут ученые, – «Правда частота излучения электронов изменяется в небольших пределах, что связано с разными уровнями энергии этих электронов. И мы использовали этот эффект для отслеживания отдельных электронов».

Созданный детектор был использован группой ученых из Тихоокеанской Северо-западной Национальной лаборатории (Pacific Northwest National Laboratory), Вашингтонского университета (University of Washington) и Калифорнийского университета в Санта-Барбаре (University of California at Santa Barbara, UCSB) для записи деятельности более чем 100 тысяч отдельных электронов в облаке криптона.

Подавляющее большинство электронов вели себя одним и тем же образом, эти электроны излучали импульсы на своей основной частоте всякий раз, когда они сталкивались с атомом радиоактивного газа. Но «звон» некоторых электронов изменял частоту и амплитуду скачкообразно, что отражало потерю или приобретение электроном дополнительной кинетической энергии в результате столкновений.

20150424_3_3.jpg Рис. 2.

«Объединив полученные данные, мы собрали общую картину частот колебаний электронов. И на этой картине четко видно, как некоторые из электронов начинают интенсивно "трещать как сорока» в антенну датчика« – рассказывает Джо Формагхио (Joe Formaggio), профессор физики из Массачусетского технологического института, – "В то время, как основная масса электронов в течение долгого времени, издавала не очень интенсивный "щебет» на своей основной частоте".

Конечно, изучение поведения электронов в среде радиоактивного газа является предметом интереса достаточно ограниченного круга ученых. Но, создавая свой датчик, Джо Формагхио и его коллеги преследовали несколько иную цель – измерение массы неуловимых частиц нейтрино.

Напомним нашим читателям, что нейтрино – это одна из самых загадочных частиц, существующих во Вселенной.

Миллиарды таких частиц пронзают каждую клетку наших тел каждую секунду, но эти неуловимые частицы очень трудно обнаружить, поскольку они очень и очень слабо взаимодействуют с обычной материей.

Ученые уже давно рассчитали теоретическое значение массы нейтрино, а теперь другие ученые должны подтвердить это экспериментально. И сделать это можно только произведя высокоточные измерения параметров частиц нейтрино, для чего могут быть использованы технологии, которые являются основой нового датчика, разработанного в Массачусетском технологическом институте.

Пожалуйста, оцените статью:
Ваша оценка: None Средняя: 5 (6 votes)
Источник(и):

1. dailytechinfo.org

2. newsoffice.mit.edu