Mikroakcelerator elektronów [video]

Grupa naukowców z Departamentu Energii Stanów Zjednoczonych (DOE), SLAC National Accelerator Laboratory i Uniwersytetu Stanforda zbudowała z użyciem lasera mikroskopijny akcelerator elektronów. Osiągnięcie to opisano w czasopiśmie "Nature".

Akcelerator cząstek zbudowany jest w formie chipu szklanego. Pierwsze eksperymenty z jego udziałem wykonano dwuetapowo. Najpierw elektrony są przyśpieszane przez konwencjonalny akcelerator (do prędkości bliskiej prędkości światła), a następnie są one skupiane i kierowane do kanału o przekroju 0,5 mikrona, wydrążonego w szkle, o długości 0,5 mm. Powierzchnia kanału posiada specjalnie ukształtowane nanometrowe prążki. Światło lasera pracującego w podczerwieni oddziałuje z elektronami zwiększając ich energię.
Testy urządzenia wykazały, że jest ono w stanie przyspieszać elektrony z prędkością 300 mln elektronowoltów na metr długości. Celem badaczy jest osiągnięcie wartości 1 mld eV/m.

Dzięki opracowaniu tgo urządzenia możliwe będzie wprowadzenie do masowej produkcji kompaktowych akceleratoró służących do skanowania zawartości walizek na lotniskach, diagnostyki i terapii medycznej, badań z zakresu biologii i materiałoznawstwa. Do skomercjalizowania urządzenia konieczne jest jednak opracowanie niewielkiego akceleratora, który przyśpieszałby elektrony w pierwszym, opisanym etapie do prędkości światła.

(pj)