Físicos lançaram um projeto de cinco anos para criar um acelerador de partículas de desktop

O acelerador de partículas para desktop conterá vários desses aceleradores em um chip

Em 19 de novembro de 2015, o Gordon and Betty Moore Charitable Fund alocou uma doação de US $ 13,5 milhões àUniversidade de Stanfordpara um projeto internacional de cinco anos para criar uma versão funcional do acelerador de partículas do tamanho de uma caixa de sapatos. O design será baseado na tecnologia do acelerador no chip, introduzida há dois anos.

O dispositivo utiliza uma nova técnica - aceleração a laser sobre estruturas dielétricas. Potencialmente, esse dispositivo pode revolucionar a ciência, a medicina e outros campos, porque reduz drasticamente o tamanho e o custo dos aceleradores de partículas.



Talvez, no campo dos aceleradores, a miniaturização revolucionária leve ao mesmo efeito que a invenção dos microchips para a indústria de computadores. "Os aceleradores de partículas podem ser disponibilizados para milhões de pessoas", diz Joel England, físico do SLAC National Accelerator Laboratory, que trabalha nessa idéia há 40 anos, com descobertas inesperadas em biologia, ciência de materiais e possíveis aplicações em scanners de segurança, terapia médica e varredura de raios-x ".

O projeto internacional para criar um acelerador de partículas para desktop foi anunciado em conexão com o progresso significativo feito por pesquisadores do SLAC National Accelerator Laboratory e Stanford University, além de físicos da Universidade de Erlangen-Nuremberg (Alemanha), de forma independente. Ambos os grupos publicaram artigos científicos em 2013 no mesmo dia.



Em um experimento no SLAC National Accelerator Laboratory e na Stanford University, os elétrons foram primeiro acelerados no acelerador local até a velocidade máxima. Depois disso, qualquer aceleração adicional não aumenta a velocidade, mas a energia eletrônica. Em seguida, o feixe foi lançado no acelerador no chip, onde recebeu um gradiente de aceleração 10 vezes maior do que o acelerador SLAC poderia dar.

Por sua vez, cientistas alemães mostraram que o laser pode acelerar elétrons de baixa energia - elétrons lentos que ainda não chegaram perto da velocidade da luz.

Nas fotografias sob o microscópio, existem algumas opções de design que foram testadas no laboratório do SLAC e Stanford.



Graças aos aceleradores de partículas nas últimas décadas, muitas descobertas foram feitas em física, química, biologia e medicina , e os prêmios Nobel foram concedidos por eles. Só podemos imaginar que progresso a humanidade está esperando se esse dispositivo se tornar disponível para todo cientista!

Source: https://habr.com/ru/post/pt386987/