• Home
  • Química
  • Astronomia
  • Energia
  • Natureza
  • Biologia
  • Física
  • Eletrônicos
  •  science >> Ciência >  >> Física
    Avanço tecnológico em aceleradores de partículas com eficiência energética

    Crédito:Unsplash / CC0 Public Domain

    Na Technische Universität Darmstadt, a primeira operação mundial de um acelerador linear supercondutor multi-voltas com significativa recuperação de energia foi bem-sucedida. O experimento no acelerador linear de elétrons da universidade (S-DALINAC) provou que uma economia substancial na potência do acelerador é possível.

    Instalações complexas para acelerar partículas eletricamente carregadas são de primordial importância para a pesquisa básica em física e para aplicações tecnológicas. O desenvolvimento de instalações com correntes de feixe mais altas e qualidade de feixe melhorada, que é necessário para muitos campos de pesquisa, está atendendo aos limites tecnológicos e econômicos. Uma saída é oferecida pelo conceito de um acelerador linear de recuperação de energia (ERL) - em que a energia, permanecendo no feixe após o uso científico ou técnico, é recuperado e imediatamente utilizado para acelerar outras partículas. A tecnologia ERL pode ser explorada de forma economicamente viável e ecologicamente responsável para fornecer feixes de elétrons da mais alta energia e intensidade. Isso é exatamente o que é necessário para pesquisas futuras - por exemplo, no campo da física de partículas no centro de pesquisa europeu CERN, mas também para impulsionar inovações na medicina e na indústria.

    Portanto, a recente demonstração de sucesso na TU Darmstadt é um marco:pela primeira vez, um acelerador linear de elétron supercondutor foi operado com sucesso em um modo de recuperação de energia de várias voltas com economia significativa de potência de aceleração demonstrada. O feixe de elétrons foi acelerado em duas passagens sequenciais através do acelerador principal a uma velocidade de 99,99 por cento da velocidade da luz no ponto de interação, e então desacelerou para a energia de injeção original em mais duas passagens pelo acelerador principal. Correntes de feixe de até 8 microamperes com energias de até 41 megaeletronvolts foram alcançadas. A desaceleração subsequente armazenou a energia cinética não utilizada do feixe nas estruturas do acelerador e, assim, economizou mais de 80% da potência de aceleração necessária.

    A equipe de pesquisa foi capaz de superar desafios técnicos durante a operação, como "deslizamento de fase relativístico" devido a velocidades ligeiramente diferentes dos feixes individuais em seus caminhos de aceleração e desaceleração.


    © Ciência https://pt.scienceaq.com