Рис. Схема эксперимента по генерации сверхвысокого тока и экстремального пучка. Кредит: arXiv DOI: 10.48550/arxiv.2411.10413

Работа включала в себя отправку высокоэнергетических электронных пучков вокруг ускорителя. В таких устройствах электроны разгоняются до более высоких скоростей мощными магнитами — они движутся на радиоволнах внутри вакуума. Электроны были ускорены до скорости, составляющей примерно 99% от скорости света. Но когда электроны достигают поворота на трассе (как гоночные машины), им нужно отклониться, что снижает скорость. Чтобы пройти поворот быстрее, электрон должен выбрать более прямой путь, чем обычно.

Для моделирования движения по более прямому пути, учёные отправили по трассе цепочку электронов длиной в миллиметр. В такой конфигурации электроны впереди двигались по менее крутой части радиоволны, что означало — они выходили из поворота с меньшей энергией — явление, известное как чирп. Затем были использованы магниты, чтобы заставить электроны отклониться влево, затем вправо, затем снова влево, прежде чем было позволено им вернуться на свой первоначальный путь.

Далее, поскольку магниты отклоняли больше электронов с более низкой энергией, чем те, у которых была более высокая энергия, — те, у которых была более низкая плотность, должны были пройти немного более длинный путь, и этот более длинный путь позволил электронам с более высокой энергией догнать их, что привело к сжатию цепочки электронов. Затем исследователи добавили еще один магнит, что привело к обмену энергии на свет.

Затем физики провели несколько струн по дорожке. Это сделало луч более мощным, но более коротким. В зените импульс был длиной всего 0,3 микрометра.