Створено прискорювач частинок на чіпі розміром із дрібну монету
Німецькі фізики розробили і зазнали першого нанофотонного електронного прискорювача частинок у 54 млн разів менше, ніж Великий адронний колайдер. Пристрій розміром із дрібну монетку розганяє негативно заряджені частинки за допомогою мікрочіпа та вакуумної трубки, виготовленої з тисяч окремих «наностовпчиків». Винахідники хочуть використовувати такі мініатюрні апарати для лікування онкологічних захворювань — вони будуть безпечнішими, ніж існуюча радіотерапія.
Прискорювач заряджених частинок з розміром головної вакуумної камери близько 0,5 мм створили зусилля вчених з Університету Ерлангена — Нюрнберга. Внутрішній діаметр трубки – близько 225 нм. У ході минулих нещодавно випробувань прискорювач розігнав електрони з 28,4 кев до 40,7 кев, тобто приріст енергії склав приблизно 43%, повідомляє Life Science.
«Вперше ми можемо говорити про прискорювач частинок на чіпі», — сказав Рой Шилох, фізик з Університету FAU.
Якщо Великий адронний колайдер створює магнітне поле, яке розганяє частинки до 99,9% швидкості світла, за допомогою своїх 9000 магнітів, то нанофотонний електронний прискорювач (NEA) створює магнітне поле, обстрілюючи стовпчики у вакуумній камері лазерним променем. Цей спосіб також дозволяє збільшити енергію частки, але енергетичне поле, що виникає, виявляється набагато слабшим.
У електронів, прискорених у NEA, енергії приблизно в 1 млн разів менше, ніж у електрона в ВАК. Проте, вчені вважають, що може поліпшити конструкцію NEA, підібравши більш ефективні матеріали або змінивши розташування стовпчиків, щоб сильніше розігнати частинки.
Такий мініатюрний колайдер, розміщений на ендоскопі, може замінити небезпечніші для організму види радіотерапії раку.
У 2020 році вчені розробили кишеньковий прискорювач частинок, здатний випромінювати надкороткі пучки електронів із лазерним променем зі швидкістю понад 99,99% швидкості світла. Для цього їм довелося сповільнити світло за допомогою металевої структури, фанерованої тонкими шарами кварцу. Пристрій дозволить фізикам робити стробоскопічні фотографії руху атомів.
