O różnicy w rozmiarach między jednym i drugim akceleratorem najlepszy świadczy fakt, że ten, który znajduje się na terenie Europejskiej Organizacji Badań Jądrowych CERN jest 54 miliony razy większy od powstałego niedawno i opisanego na łamach Nature. Nanofotoniczny akcelerator elektronów, bo tak nazywają go twórcy, składa się z małego mikroukładu zawierającego rurę próżniową. W jej skład wchodzą tysiące naprawdę miniaturowych filarów, które są ostrzeliwane za pośrednictwem wiązek laserowych, co prowadzi do przyspieszania elektronów.
Czytaj też: Wiemy, na co rozpada się bozon Higgsa. Fizycy właśnie tego się spodziewali
Mające około pół milimetra długości urządzenie mogłoby zostać umieszczone nawet wewnątrz ludzkiego organizmu. Średnica wspomnianego tunelu wynosi zaledwie 225 nanometrów. Jest więc znacznie mniejsza niż grubość ludzkiego włosa. Mimo tych gabarytów, członkowie zespołu badawczego byli w stanie przeprowadzić eksperymenty, w których elektrony uległy zauważalnemu przyspieszeniu. Ich mierzone wartości energii wzrosły z 28,4 keV do 40,7 keV, co oznaczało około 43-procentowy wzrost.
Najbardziej znany akcelerator cząstek, czyli Wielki Zderzacz Hadronów, ma 27 kilometrów długości. Ten zaprojektowany przez niemieckich naukowców – około pół milimetra
O ile Wielki Zderzacz Hadronów wykorzystuje ponad 9000 magnesów do wytworzenia pola magnetycznego, dzięki czemu możliwe jest przyspieszenie cząstek do prędkości odpowiadającej 99,9% prędkości światła, tak tutaj zasada działania jest nieco inna. Bo choć podstawę funkcjonowania nanofotonicznego akceleratora fotonów również stanowi obecność pola magnetycznego, to samo funkcjonowanie jest oparte na ostrzeliwaniu miniaturowych filarów za pośrednictwem wiązek lasera. Wszystko to wewnątrz rury próżniowej.
Ze względu na zupełnie inną skalę, w jakiej zachodzą te zjawiska, różnią się także osiągane rezultaty. Elektrony objęte eksperymentami prowadzonymi wewnątrz tego miniaturowego urządzenia mają około jednej milionowej energii posiadanej przez cząstki przyspieszane przez Wielki Zderzacz Hadronów. Gdyby jednak wprowadzić nieco modyfikacji, na przykład w postaci zastosowania innych materiałów bądź poprzez ułożenie wielu rur próżniowych obok siebie, to najprawdopodobniej dałoby się bardziej przyspieszyć cząstki. Oczywiście nadal będzie im daleko od wyników, jakie da się uzyskać w znacznie większych akceleratorach cząstek. Poza tym, rewolucyjny jest w tym przypadku miniaturowy rozmiar. Naukowcy mają w planach przetestowanie tej technologii w zwalczaniu komórek rakowych, co mogłoby stanowić alternatywę dla szkodliwych dla organizmu form radioterapii.
