作者:阿里·桑德尔米尔，SLAC国家加速器实验室 为了提高电子束的质量，激光加热器在它们沿着红外激光束的路径前进时来回摇动它们
通过挖空光束，研究小组发现它们可以生产出更高质量和更稳定的光束
学分:格雷格·斯图尔特/SLAC国家加速器实验室 一组科学家想出了一个改进电子束并产生更亮的x光束的方法:给它们戴上一个戒指
这个团队，包括来自能源部SLAC国家加速器实验室和斯坦福大学的研究人员，在本月早些时候的《物理评论快报》上发表了他们的结果
在x光自由电子激光器中，如SLAC的直线加速器相干光源(LCLS)，科学家们压缩并加速电子束，使其接近光速，然后通过一系列磁铁来回摆动，产生x光
这些x光然后被用于研究生物、化学和材料样本，使科学家能够创建分子结构如何移动的高分辨率图像
研究人员发现，当这些电子束长而平滑时，它们最稳定，就像美式足球一样，产生波长更均匀的更亮的x光，并允许更高分辨率的图像
但是，由于电子在真空中产生时相互排斥，这些束最终变得更短，而且不可预测地不均匀，“就像一个布满尖刺的泄气的足球，”SLAC科学家兼首席研究员塞尔吉奥·卡巴霍说
给足球充气 为了解决这个问题，科学家们使用了一种叫做激光加热器的装置，这项技术在已经被合著者黄和丹尼尔拉特纳研究了很久
激光加热器沿着红外激光束的路径来回摇动电子束，使科学家能够产生更长、形状更好的束
卡巴霍说，这个过程将能量注入束中，“在早期引入一点混乱，以防止将来出现更多的混乱。”
他说:“我们的想法是，如果我们在把足球送入直线加速器之前不做任何事情来膨胀和平滑它的尖峰，那么不完美的地方就会放大，光束的质量就会恶化。”
“但如果我们一开始就‘加热’电子并改变它的能量分布，那么当它到达加速器的末端时，我们可以调整它的形状以提高它的质量
" “环形激光” 在这项新的研究中，研究小组通过将激光束挖空成环形的“环形激光器”来改进这种设备
“这种新的电子整形技术改善了不均匀性，产生了更稳定的束，因为它根据电子离环中心的距离不同而产生不同的振动
最终的结果是一个完美成形的足球，适合在任何亚原子超级碗中飞行
“这项技术提高了电子束的整体质量，”卡巴霍说
“它提供了对电子束形状的精确控制，因此它在放大依靠它们的科学仪器的性能方面具有开创性，例如储存环、线性加速器和光源
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