Naukowcy budują akcelerator cząsteczek, który mieści się na chipie

Naukowcy budują akcelerator cząsteczek, który mieści się na chipie
Naukowcy z Uniwersytetu Stanforda i Narodowego Laboratorium Akceleratorów SLAC zbudowali układ krzemowy, który potrafi przyspieszać elektrony za pomocą lasera w zakresie podczerwieni, który dostarcza impulsów energetycznych. Osiągane prędkości wiązki cząstek stanowią jedynie ułamek tego, co udaje się uzyskać w dużych akceleratorach, ale zasada działania jest taka sama.

W pracy opublikowanej w styczniowym wydaniu „Science” zespół kierowany przez Jelenę Vuckovic objaśnia, w jaki sposób wycięto w krzemie nanoskalowy kanał, uszczelniono go w warunkach próżni i przepuszczano przez niego elektrony, gdy impulsy światła podczerwonego, dla którego krzem jest tak przezroczysty jak szkło do światła widzialnego, były przekazywane przez ścianki kanału, by przyspieszać te elektronowe wiązki.

Akcelerator na układzie scalonym zademonstrowany w Nauce jest na razie prototypem, ale Vuckovic podkreśla, że techniki projektowania i produkcji mogą być skalowane w taki sposób, aby można było uzyskać przyspieszenia wiązki wystarczające do przeprowadzania zaawansowanych eksperymentów w dziedzinie chemii, materiałoznawstwa i nauk biologicznych, be konieczności korzystania z mocy potężnego akceleratora. „Pokazujemy np., jak można dostarczyć promieniowanie elektronowe bezpośrednio do guza nowotworowego, nie naruszając zdrowej tkanki,” wyjaśnia współautor publikacji Robert Byer, który prowadzi także międzynarodowy program badań nad „akceleratorem na chipie” (ACHIP).

Mirosław Usidus