Τεχνολογία-Νέες Εφαρμογές

Επιταχυντής σωματιδίων σε ένα τσιπ

Ξεχάστε τον γιγάντιο Επιταχυντή Αδρονίων, εξ αιτίας ενός επιταχυντή σωματιδίων πάνω σε ένα τσιπ. Βεβαίως δεν μπορεί να φτάσει τις ενέργειες που παράγεται στον LHC ή το Tevatron, αλλά αυτό το επίτευγμα εξακολουθεί να είναι αρκετά εντυπωσιακό. Μηχανικοί σε ένα συνέδριο πάνω σε μικρο-ηλεκτρομηχανικά συστήματα αποκάλυψαν μια μικροσκοπική συσκευή κύκλοτρο, το οποίο μπορεί να επιταχύνει τα ιόντα αργού σε ένα τσιπ 5 χιλιοστών μόνο.

Share

Ξεχάστε τον γιγάντιο Επιταχυντή Αδρονίων εξ αιτίας ενός επιταχυντή σωματιδίων πάνω σε ένα τσιπ. Βεβαίως δεν μπορεί να φτάσει τις ενέργειες που παράγονται στον LHC ή το Tevatron, αλλά αυτό το επίτευγμα εξακολουθεί να είναι αρκετά εντυπωσιακό. Μηχανικοί σε ένα συνέδριο πάνω σε μικρο-ηλεκτρομηχανικά συστήματα αποκάλυψαν μια μικροσκοπική συσκευή κύκλοτρο, το οποίο μπορεί να επιταχύνει τα ιόντα αργού σε ένα τσιπ 5 χιλιοστών μόνο.

Τα ιόντα έχουν ενέργεια 1,5 keV  και μπορούν να κερδίσουν άλλα 30 eV όταν κάνουν μια στροφή 90 μοιρών, όπως εξηγούν οι επιστήμονες. Αυτή η ενέργεια βεβαίως είναι ψίχουλα σε σχέση με τα 3,5 ΤeV που παρατηρούνται σήμερα στον επιταχυντή LHC, αλλά πάρτε υπόψη σας ότι αυτό το τσιπ είναι πολλές τάξεις μεγέθους μικρότερο από τον όγκο του LHC. Αντίθετα από άλλους επιταχυντές, η συσκευή αυτή προσπερνάει μαγνήτες και αντί να χρησιμοποιεί ένα ηλεκτρικό πεδίο για την επιτάχυνση των σωματιδίων, κατευθύνει τα σωματίδια μέσα από ένα ζεύγος ηλεκτροδίων.

Ο στόχος είναι αυτός ο επιταχυντής μεγέθους  μιας βαλίτσας να μπορεί να παράγει 1 MeV, ενέργεια αρκετά ισχυρή για ένα ευρύ φάσμα χρήσεων, σύμφωνα με τους δημιουργούς του τσιπ στο πανεπιστήμιο του Cornell. Μια τέτοια συσκευή θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί για να φτιαχτούν μικρότερα μικροσκόπια σάρωσης ηλεκτρονίων ή φορητά όπλα ακτίνων για την καταπολέμηση του καρκίνου, αντί την εγκατάσταση μεγάλων επιταχυντών σωματιδίων μέσα σε νοσοκομεία, για παράδειγμα:

"Σκεφτείτε ένα νυστέρι με μια δέσμη πρωτονίων να βγαίνει από αυτό", δήλωσε ο Amit Lal, που εργάστηκε μαζί με τον κατασκευαστή του τσιπ Yue Shi.

Όμως, παραμένουν λίγα εμπόδια, όπως να βρεθεί ένας πιο αποτελεσματικός τρόπος για να συλληφθούν τα ιόντα από την ακτίνα πλάτους 75 μικρόμετρα. Πολλά από τα ιόντα χάνονται σε αυτή την μετάβαση, λέει ο Shi. Αλλά η συσκευή τουλάχιστον αποδεικνύει ότι δεν χρειάζεστε τεράστιους μαγνήτες σε θερμοκρασίες κοντά στο απόλυτο μηδέν, όπως και τεράστιοι υπόγειοι χώροι για την επιτάχυνση κάποιου σωματιδίου.

About the author

physics4u

Leave a Comment

Share