Sandia National Laboratories ist der Aufbau einer glänzenden neuen accelerator zu untersuchen, wie Materialien Verhalten bei extremen Belastungen. Und Sie haben die Namen der neuen Maschine nach Thor, den nordischen Gott des Donners, der Führer der mächtigen hammer Mjolnir, und Mitglied von Marvel ‘ s geliebten Avengers.
Für Jahre, Sandia ist bekannt für seine berüchtigten Z-pinch-Maschine, einem starken elektrischen generator verwendet in allen Arten von Experimenten mit shock wave-Komprimierung. Wenn es entladen Energie, die Maschine produziert eine Intensive elektromagnetische pulse (EMP) in der high-energy-x-ray-regime, das schafft wiederum eine spektakuläre Darstellung der “Bögen und Funken,” gefangen in diesem berühmten Bild:
In der Tat, die Z-Beschleuniger inspiriert ein plot point im Jahr 2001 heist-Komödie “Ocean’ s Eleven, wenn George Clooney ‘ s band of thieves beschäftigt compact “pinch-Gerät” um Ihnen zu helfen, einen überfall auf ein casino. Auf genau der richtige moment, die fiktive Prise sendet eine Intensive elektromagnetische Impuls, damit Schwärzung des Stromnetzes von Las Vegas gerade lange genug, um die Diebe zu umgehen security-Systeme. Es ist für eine amüsante Wendung, auch wenn die Wissenschaft war nicht besonders genau. (Für alle seine macht, die Z-Maschine produziert eine ziemlich schwache EMP.)
Wie die Z-Maschine, die Thor-Beschleuniger Aktien wenig mehr als einen Namen mit seiner filmischen inspiration. Es wird 40 mal stärker als die Z-Maschine, aber viel kleiner, in der Lage, ein Magnetfeld von etwa einer million Atmosphären—etwa den Druck gefunden am Erdkern. Das ist weniger als die 5 Millionen Atmosphären der Z produzieren können, aber Dank seiner geringeren Größe und verbessertes design, Thor wird viel effizienter, mit weniger Energieverlust. Und im Gegensatz zu den Z, Thor nicht verlangen, Ausrüstung getaucht werden in Hunderten von tausenden von Litern Transformator öl-und deionisiertes Wasser, die als Isolatoren.
Die Z-Maschine hat ein paar große kondensatoren. Thor innovatives design beschäftigen Hunderte von viel kleineren kondensatoren der Größe eines Schuhkartons, genannt “Steine.” Das Labor vergleicht, wie der computer-Architektur dramatisch verändert in den 1980er Jahren von sperrigen Hochspannungs-Vakuum-Röhren, kompakte low-voltage-solid-state-Schalter.
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Außerdem, “Es ist nur einfacher mit Thor zu justieren Sie den Puls zu pflegen, die solid-state -,” Neal Sänger, Sprecher für Sandia, sagte Gizmodo per E-Mail. Schock das material zu stark, und es wird eine heiße Flüssigkeit. “Es ist das Verhalten von den festen, die von Interesse ist [wissenschaftlich], nicht das Verhalten der Flüssigkeit.” Die fein abgestimmt die resultierende Impuls, desto genauer können die Wissenschaftler erforschen Materialien unter Druck.
Labor Abschluss der beiden intermediate “first light” – Maschinen in diesem Jahr: Thor 24 und Thor 48, mit 24 und 48 Steine, beziehungsweise. Die full-powered Thor 144 noch nicht über einen festen Fertigstellungstermin. Das hängt von der Finanzierung und wie gut die kleineren Maschinen in Ihrem test läuft, laut Sänger.
Thor könnte auch dazu führen, dass mehr preisgünstige und kompakte Maschinen, die bei anderen Institutionen. Das lab ist “arbeiten, um zu kommen mit einfachen designs, die andere verwenden können, Montage [Sie] mit off-the-shelf-Teile, ohne die Notwendigkeit von teuren öl-und Wasser-Bäder oder komplexe Schalter”, sagte Singer. Dies befreit die Forscher aus, die zu planen kostbare “Strahl mal” vor Ort für Ihre Experimente. “Die Wissenschaft Fortschritte schneller, weil mehr Maschinen, obwohl weniger mächtig, wäre es mit Wissenschaftlern an Hochschulen und anderen Laboren auch die Durchführung von advanced materials Physik-Experimente”, Stygar sagte.
Mehrere Institutionen haben bereits Interesse bekundet. Das bedeutet nicht, Sandia ist immer in der Beschleuniger-manufacturing-Geschäft. (Sie verlassen, die Tony Stark.) Allerdings, wenn das Labor hat ein paar Thor Maschinen und verfeinerte die Technik, “Wir würden uns sehr freuen, wenn eines Tages bald die Thor-Konzept vermarktet wurden durch die Privatwirtschaft,” Sandia-manager Bill Stygar gesagt Gizmodo.
In einem separaten Papier letzten Jahr, Stygar und co-Autoren erforscht die neue design – Möglichkeiten für den Aufbau von inertial confinement fusion Maschinen. Eine Maschine mit 59,400 Steine sollten ausreichen, um zu erreichen thermonuklearen Zündung, nach Stygar. Eine Maschine mit 162,000 kleinere Steine als diejenigen, die in Thor in der Lage sein würde (theoretisch) zu produzieren, so viel oder mehr Energie, als es Kosten zu produzieren. “[Es] würde im wesentlichen Z-Maschine mit power durch die Steine, anstatt zuerst eingelagert in riesigen kondensatoren,” Singer erklärt.
Ah, aber der Thor-Beschleuniger unsterblich auf der Leinwand wie die Z-pinch? Die Sängerin freut sich darüber zu spekulieren über mögliche Plots, nur so zum Spaß. “Vielleicht Unterwerfen, Superman, den Druck von seiner Heimat Krypton, so kann er vorübergehend das Leben als ein gewöhnlicher Mensch in diesem Umfeld?” Sänger, sinnierte. “Natürlich habe ich keine Ahnung von den genauen Druck auf Krypton, so Messe ich mit meiner Phantasie.”
Noch ein Tipp für angehende Drehbuchautoren: Wie eine Maschine könnte verwendet werden, um Diamanten und andere Edelsteine auf den Billigen, oder eine neue Art von exotischen material. Es wäre noch cooler wenn das shock-wave-generierenden Prozess könnte in etwa so Aussehen:
Referenzen:
Reisman, D. B. et al. (2015) “Pulsed power-Beschleuniger für material Physik Experimente,” Physical Review Spezielle Themen: Beschleuniger und Balken 10:1103
Stygar, W. A. et al. (2015) “Entwürfe von zwei petawatt-Klasse pulsed power-Beschleuniger für hoch-Energie-Dichte Physik Experimente,” Physical Review Spezielle Themen: Beschleuniger und Balken 18:110401.
[Über Den Sandia National Laboratories]
Bilder: Randy Montoya/Sandia National Laboratories.