Создали микрочип со встроенным ускорителем частиц

Один из наиболее востребованных современной наукой инструмент – ускоритель частиц – удалось уменьшить в тысячи раз. Крошечное устройство размещается на микрочипе, сообщают разработчики из Университета Стэнфорда.

Ускоритель частиц – это прибор, разгоняющий электроны или ядра атомов, и создающий их быстрый мощный направленный поток. Он бомбардирует мишень, что позволяет делать новый открытия в химии и физике. Главный недостаток современных ускорителей частиц – их размер. В Стэнфорде установлен SLAC National Accelerator Laboratory длиной около 3,5 км. Большой адронный коллайдер в европейском центре CERN имеет длину 26,7 км.  

Сократить размеры ускорителя позволил переход с микроволн на инфракрасный свет для разгона электронов. Представленный микрочип со встроенным ускорителем частиц имеет размер в несколько сантиметров. Внутри него находятся 1000 ускорительных каналов, разгоняющих электроны до 94% скорости света или до энергии в 1 мегаэлектронвольт. Это значительно меньшая скорость, чем обеспечивают большие ускорители, но это компенсируется компактностью новинки.

"Большие ускорители похожи на мощные телескопы. Их всего несколько в мире и ученые должны ехать к ним, чтобы их использовать. Мы хотим миниатюризировать технологию ускорителей, чтобы они стали более доступным исследовательским инструментом", - говорят разработчики.

Микроускорители способны помочь в химии, материаловедении, физике. С их помощью можно создавать более безопасные установки для радиологической борьбы с опухолями. Сегодняшние большие установки имеют рассеянный пучок частиц, из-за чего пациентам приходится защищать окружающие опухоль здоровые органы.