Настолен ускорител на частици - до 5 години

Ускорител на частици с размерите на кутия за обувки? Звучи невероятно, особено на фона на грандиозните конструкции на Големия адронен колайдер и на строящия се в Китай още по-гигантски ускорител.

И все пак на 19 ноември тази година, благотворителната фондация Гордън и Бети Мур отделиха за Станфордския университет грант от 13,5 милиона долара за петгодишен международен проект за създаването на работна версия на миниатюрен ускорител на частици, съобщи businesswire.com

В основата на конструкцията ще бъде технологията "ускорител на чип" (accelerator on a chip), въведена преди две години.

Устройството използва нова техника - лазерно ускорение в диелектрични структури. Потенциално такова устройство може да предизвика революция в науката, медицината и други области, тъй като значително намалява размера и цената на ускорителите на частици.

В областта на ускорителите, революционната миниатюризация може да доведе до същия ефект, който имаше изобретяването на микрочиповете за компютърната индустрия.

"Ускорителите могат да станат достъпни за милиони хора," - казва физикът на ускорителната лаборатория SLAC Джоел Инглэнд (Joel England), който работи по тази идея в продължение на 40 години - "Сегашните ускорители имат съществен принос за някои неочаквани открития в биологията, материалознанието и потенциалните приложения в скенери за безопасност, медицински терапии и рентгеново сканиране". 

Международният проект за създаване на настолен ускорител на частици е обявен във връзка със значителния напредък, постигнат от изследователите в тази област от SLAC (National Accelerator Laboratory) и Станфордския Университет (Stanford University), както и независимо от тях, на физици от Университета на Ерланген-Нюрнберг (Германия). И двете групи са публикували научни статии през 2013 г. в един и същи ден.

В експеримента на SLAC и Станфорд, електроните отначало се ускоряват в някой местен ускорител до максималната скорост. След това допълнителното ускорение увеличава не скоростта, а енергията на електрона. Тогава снопът се пуска в "чипа ускорител", където получава 10 пъти повече ускорение, отколкото може да му даде ускорителят SLAC.

А немските учени показали, че лазерът може да ускори електроните с нисък разход на енергия като електроните са бавни, с едва около една трета от скоростта на светлината.

^{Лазерен импулс върху решетка ускорява електроните, преминаващи над него. Схема: J. Breuer/MPI}

Благодарение на ускорителите на частици през последното десетилетие са направени много открития във физиката, химията, биологията и медицината. Можем да си представим какъв напредък може да се осъществи във всички области на науката, ако такова устройство стане достъпно за всеки учен.