Naukowcy opracowali akcelerator mieszczący się na kawałku krzemu To rozwiązanie może znaleźć zastosowanie także w medycynie Fot. Archiwum (zdjęcie ilustracyjne)

Przyspieszacz elektronów tak mały, że mieści się na kawałku krzemu, może znaleźć zastosowanie w wielu dziedzinach nauki i medycyny. Zaprojektował go międzynarodowy zespół naukowców - informuje pismo “Physical Review Letters”.

Akceleratory cząstek elementarnych to zwykle duże i kosztowne, a niekiedy wręcz gigantyczne instalacje. Może to zmienić program "Accelerator on a Chip International Program" (AChIP), finansowany przez amerykańską Gordon and Betty Moore Foundation. Jego celem jest opracowanie miniaturowego urządzenia nadającego elektronom energię jednego megaelektronowolta (1 MeV) przy bardzo krótkich impulsach rzędu femtosekund (jedna biliardowa sekundy, <10^-15).

W ramach projektu naukowcy z Technische Universitaet w Darmstadt oraz Stanford University zaprojektowali akcelerator elektronów na podłożu krzemowym. Do budowy akceleratora zamiast metalowych elementów wykorzystano szkło lub krzem, a jako źródło energii - laser zamiast generatora mikrofal. Dzięki właściwościom szkła pole elektryczne może być silniejsze, a elektrony rozpędzają się do takiej samej prędkości na krótszym odcinku - akcelerator jest około dziesięciokrotnie krótszy niż tradycyjne urządzenie dostarczające cząsteczkom tę samą energię.

Jednym z wyzwań jest to, że kanał próżniowy dla elektronów na chipie musi być bardzo mały, co wymaga, aby wiązka elektronów była bardzo skupiona. Magnetyczne kanały ogniskujące stosowane w konwencjonalnych akceleratorach byłyby w tak miniaturowej wersji o wiele za słabe. Dlatego należało opracować całkowicie nową metodę ogniskowania.

Rozwiązaniem okazało się zastosowanie do ogniskowania lasera w kanale o średnicy zaledwie 420 nanometrów (miliardowych części metra). W kierunku prostopadłym do powierzchni układu nie jest potrzebne silne pole magnetyczne, toteż wystarcza niewielki, pojedynczy magnes.

Tak małe urządzenie będzie tanie, będzie dało się produkować na masową skalę i powinno znaleźć liczne zastosowania. Każdy uniwersytet będzie mógł sobie pozwolić na laboratorium wykorzystujące akceleratory. Można będzie wytwarzać tanim kosztem spójne wiązki promieni rentgenowskich potrzebne do procesów fotolitograficznych w przemyśle półprzewodnikowym, co pozwoli zmniejszyć rozmiary tranzystorów w procesorach komputerów oraz zwiększyć ich gęstość upakowania. Spójna wiązka rentgenowska pozwala także badać materiały.

W medycynie mógłby znaleźć zastosowanie akcelerator - endoskop do niszczenia zmian nowotworowych wiązką elektronów.

Podobał się artykuł? Podziel się!
comments powered by Disqus

PARTNER DZIAŁU

  • MSD

BĄDŹ NA BIEŻĄCO Z MEDYCYNĄ!

Newsletter

Najważniejsze informacje portalu rynekzdrowia.pl prosto na Twój e-mail

Rynekzdrowia.pl: polub nas na Facebooku

Rynekzdrowia.pl: dołącz do nas na Google+

Obserwuj Rynek Zdrowia na Twitterze

RSS - wiadomości na czytnikach i w aplikacjach mobilnych

POLECAMY W PORTALACH

Drodzy Użytkownicy!

W związku z odwiedzaniem naszych serwisów internetowych przetwarzamy Twój adres IP, pliki cookies i podobne dane nt. aktywności lub urządzeń użytkownika. Jeżeli dane te pozwalają zidentyfikować Twoją tożsamość, wówczas będą traktowane jako dane osobowe zgodnie z Rozporządzeniem Parlamentu Europejskiego i Rady 2016/679 (RODO).

Administratora tych danych, cele i podstawy przetwarzania oraz inne informacje wymagane przez RODO znajdziesz w Polityce Prywatności pod tym linkiem.

Jeżeli korzystasz także z innych usług dostępnych za pośrednictwem naszych serwisów, przetwarzamy też Twoje dane osobowe podane przy zakładaniu konta, rejestracji na eventy, zamawianiu prenumeraty, newslettera, alertów oraz usług online (w tym Strefy Premium, raportów, rankingów lub licencji na przedruki).

Administratorów tych danych osobowych, cele i podstawy przetwarzania oraz inne informacje wymagane przez RODO znajdziesz również w Polityce Prywatności pod tym linkiem. Dane zbierane na potrzeby różnych usług mogą być przetwarzane w różnych celach, na różnych podstawach oraz przez różnych administratorów danych.

Pamiętaj, że w związku z przetwarzaniem danych osobowych przysługuje Ci szereg gwarancji i praw, a przede wszystkim prawo do sprzeciwu wobec przetwarzania Twoich danych. Prawa te będą przez nas bezwzględnie przestrzegane. Jeżeli więc nie zgadzasz się z naszą oceną niezbędności przetwarzania Twoich danych lub masz inne zastrzeżenia w tym zakresie, koniecznie zgłoś sprzeciw lub prześlij nam swoje zastrzeżenia pod adres odo@ptwp.pl.

Zarząd PTWP-ONLINE Sp. z o.o.