Дослідники Створити Particle Accelerator на чіпі
Ви не сумніваєтеся, почув про Великому адронному колайдері (ВАК), масивного прискорювача частинок розташованої на кордоні між Францією і Швейцарією. Великий розмір цього інструменту дозволяє вченим робити передові дослідження, але прискорювачі часток можуть бути корисними в багатьох областях, якщо вони не були настільки величезні. Вік номерів розміру (і більше) колайдер може бути добігає кінця тепер, коли дослідники зі Стенфорда розробили нано-прискорювач частинок, який підходить на одному кристалі кремнію.
Повнорозмірні прискорювачі, як ВАК поштовх пучки частинок з дуже високою швидкістю, що дозволяє вченим вивчати дрібниці Всесвіту, коли дві частинок стикаються. Чим довше експериментальна станція джерела синхротронного випромінювання, тим вище максимальна швидкість. Збереження цих променів обмежується вимагає дуже потужних магнітів, а також. Все це додає до масивної частини обладнання, яке не практичний для більшості додатків. Наприклад, радіаційні методи лікування раку з прискорювачем часток може бути набагато більш безпечним і більш ефективним, ніж традиційні методи.
Команда з SLAC Національної прискорювальної лабораторії Стенфордського не мав наміру будувати щось, як потужний, як прискорювач, який займає всю кімнату. Чіп має вакуумний запечатаному тунель 30 мкм в довжину і тонше, ніж людський волос. Ви можете побачити один з каналів вище - електрони рухаються зліва направо, приводиться в рух 100000 інфрачервоних лазерних імпульсів в секунду, всі вони ретельно синхронізовані, щоб створити безперервний пучок електронів.
Чіп в даний час концепція коректури з-, але це не досить потужний для медичних застосувань дослідження всього в 0,915 кіло-електронвольт (кеВ). Команда оцінки вам буде потрібно 1 мільйон електрон-вольт (1 МеВ), щоб зробити систему корисною для медичних досліджень. Це еквівалентно прискорення електронів до 94 відсотків швидкості світла, а прототип 1000-кратне, що не вистачає. Проте, команда сподівається, що цей проект може масштабироваться до. Чіп є повністю інтегрований контур з усіма необхідними компонентами, побудованими в - збільшення щільності каналу повинні привести до збільшення енергії пучка.
мета команди полягає в тому, щоб поліпшити поточний дизайн, щоб додати 1000 ступенів прискорення, в порівнянні з поточним одноступінчатий. Це означало б 1000 каналів прискорення, як той, показано вище, яка повинна поміститися на чіпі близько одного дюйма в діаметрі. Це дало б вийшов прискорювач на чіпі досить енергії, щоб бути корисним в медичних дослідженнях. Це може статися вже в кінці 2020 року.