Коллектив Авторов - Цифровой журнал «Компьютерра» № 178

Во время демонстрации основатель Tesla предложил потребителям два интересных варианта. Либо же они могут за полторы минуты заменить свой аккумулятор на подстанции Tesla, заплатив за это 60-80 долларов (средняя стоимость полного бака легкового автомобиля в США, да и в России тоже). Либо они могут потратить чуть больше своего времени и зарядиться за 20-30 минут на Суперчарджере бесплатно. Эти варианты для выбора были встречены, собравшимися в дизайн-студии, воплями одобрения и бурными аплодисментами.

http://www.youtube.com/watch?v=5VH4JloWFEI

На самом деле, поездка обойдётся вам чуть дороже. Предполагается, что вы меняете аккумулятор на новый когда едете куда-либо. Или же меняете аккумуляторы несколько раз, если длина вашего маршрута более 600-1 000 километров. А на обратном пути вы забираете свой «родной» аккумулятор на той подстанции, где вы его оставили чуть раньше. Но за каждую замену вам придётся платить те самые 60-80 долларов. То есть путешествие туда-обратно будет стоить как минимум 120-160 долларов. Впрочем, и это для кого-то может быть не такой большой ценой за скорость и отсутствие необходимости ждать подзарядки. В конце концов, за аналогичное автомобильное путешествие вы заплатили бы примерно столько же на бензоколонках.

Если говорить о моём собственном мнении, поездка длиной около 1 000 километров в сутки находится где-то на пределе комфортности для одного водителя. Учитывая то, что где-то посередине нужно провести замену аккумулятора или же зарядить его, я, скорее, выбрал бы второе. И даже не из-за того, что Tesla предлагает делать это бесплатно, а потому, что одновременно с зарядкой можно пойти перекусить и немного растрясти свой организм после часов, проведённых в кресле водителя.

За ближайшую пару лет Tesla планирует покрыть станциями Supercharger почти всю территорию США и затратит от 50 до 100 миллионов долларов на оборудование их пунктами замены аккумуляторов. Изначально их начнут размещать на сегменте маршрута Interstate 5 от Сан-Франциско до Лос-Анджелеса и на восточном побережье вдоль дороги из Бостона в Вашингтон. Исходя из опубликованной стоимости одной такой сервисной точки на уровне 500 000 долларов, получаем, что, со временем, все Суперчарджеры будут предоставлять и услугу быстрой замены батарейки.

К оглавлению

Опубликовано21 июня 2013

В университете штата Техас в Остине созданускоритель элементарных частиц, умещающийся на лабораторном столе. По сравнению с аналогами линейного типа его габариты удалось сократить примерно в десять тысяч раз.

В ходе первого теста около полумиллиарда электронов были разогнаны до энергии порядка 2 ГэВ на дистанции пробега всего в дюйм. Ранее такой показатель энергии пучка достигался только в дорогостоящих установках длиной в сотни метров. Конечно, это не Большой адронный и не Международный линейный коллайдеры, но для многих практических приложений их колоссальная мощь и широта выбора типа частиц не требуются.

В дальнейшем на базе этого ускорителя планируется разработать настольный рентгеновский лазер на свободных электронах (X-ray Free-Electron Laser – XFEL). Такие установки пока есть или только строятся в крупнейших исследовательских центрах. Например, общая протяжённость тоннелей создаваемого в центре DESY (Гамбург) XFEL составит около шести километров.

Химики и биологи в порядке международного сотрудничества занимают очередь к таким установка на месяцы и годы вперёд, чтобы изучить различные процессы на молекулярном уровне.

Сложность в том, что большинство из них протекает за доли секунды, поэтому при других методах наблюдения банально не хватает экспозиции. С менее мощными источниками света (в широком смысле) удаётся обнаружить только конечные продукты реакции и лишь по косвенным данным выносить предположения о характере протекания промежуточных стадий.

Рентгеновский лазер на свободных электронах обладает достаточной светимостью, чтобы зафиксировать все стадии быстро протекающих реакций с фемтосекундной точностью. Появление такого инструмента в компактном исполнении окажет огромное влияние на развитие многих современных наук, включая молекулярную биологию.

Для создания настольного ускорителя с большей энергией пучка или компактного XFEL требуется решить практически один и тот же комплекс технических задач. Поэтому здесь одним выстрелом можно убить двух довольно крупных зайцев.

В установке, созданной под руководством профессора физики Майка Даунера (Mike Downer), генерация быстрых электронов происходит за счёт метода, известного как лазерно-плазменное ускорение.

В двух словах он сводится к созданию краткого, но интенсивного лазерного импульса, направленного в облако газа заданной плотности. Точно рассчитанной величиной импульса лазера газ ионизируется, переходя в состояние плазмы. При этом возникают неоднородности в её структуре: свободные электроны отделяются от ионного фона и ускоряются вдоль направления движения лазерного луча.

Авторы исследования поясняют этот процесс на примере аналогии с каплями воды. «Представьте, что на поверхность озера бросили моторную лодку с включённым двигателем, – пишет Даунер. – Сначала вода вспенится у винта и отдельные капли разгонятся до высоких скоростей. Затем пойдёт волна, увлекая за собой их большую часть. Дойдя до берега, они всё ещё будут обладать значительной энергией. Примерно это и происходит в нашей установке. Роль лодочного мотора выполняет лазер, а поверхность озера подобна газу, в котором импульс вызывает перечисленные изменения». Короткий лазерный импульс порождает в плазме волны плотности заряда. В этих кильватерных плазменных волнах и происходит ускорение электронов.

Метод лазерно-плазменного ускорения электронов был впервые предложен в конце семидесятых физиками Тосики Тадзимой и Джоном Доусоном. У нас это направление развивалось преимущественно в Институте физических проблем им. П.Л. Капицы Российской академии наук.

Первые опыты начались в конце восьмидесятых, но из-за ограничений лазерной техники того времени долго не удавалось преодолеть рубеж в 1 ГэВ даже на крупных и исключительно дорогих экспериментальных установках. Только спустя тридцать с лишним лет после первого описания метода его удалось воплотить в виде компактного ускорителя.