Mówimy bowiem o długości wynoszącej mniej niż 20 metrów (no dobra, to musiałby być całkiem spory garaż), co jest ogromnym postępem względem dotychczas dostępnych wariantów. Tym bardziej, iż w grę wchodzą zastosowania w dziedzinach takich jak materiałoznawstwo, energetyka, medycyna czy produkcja elektroniki.
Czytaj też: Ludzkość może generować ciemną materię i o niej nie wiedzieć. Jak zobaczyć to, czego nie widać?
Amerykańscy naukowcy stanęli na czele zespołu zajmującego się tą sprawą, a wsparcia udzielili im badacze z Europy oraz powiązani z firmą TAU Systems. O kulisach całego przedsięwzięcia czytamy na łamach Matter and Radiation at Extremes. Jak wyjaśniają sami zainteresowani, ich akcelerator cząstek wytwarza wiązkę elektronów o energii 10 miliardów elektronowoltów. O tym, jak duże jest to osiągnięcie, najlepiej świadczy fakt, że obecnie w Stanach Zjednoczonych działają tylko dwa inne akceleratory o podobnych możliwościach.
Jest jednak pewne “ale”. Dwa wspomniane urządzenia mają około 3 kilometrów długości. To nowe – kilkanaście metrów. Komora odgrywająca kluczową rolę w prowadzonych eksperymentach ma natomiast mniej więcej 10 centymetrów. Oczywiście bardzo istotne jest przy tym to, że nowy akcelerator zapewnia szereg praktycznych zastosowań.
Akcelerator cząstek zaprojektowany przez naukowców z Europy i Stanów Zjednoczonych ma mniej niż 20 metrów długości
Mówi się między innymi o prowadzeniu testów, które sprawdzą odporność elektroniki na promieniowanie. Chodzi o urządzenia przewidziane do wykorzystania w czasie misji kosmicznych. Poza tym na liście znajduje się obrazowanie wewnętrznych struktur 3D układów półprzewodnikowych czy też prowadzenie badań poświęconych terapiom przeciwnowotworowym i zaawansowanym technikom obrazowania medycznego.
Jak wyjaśnia jeden z autorów, Bjorn Hegelich, laser uderza w metalową płytkę wewnątrz ogniwa gazowego. W taki sposób strumień nanocząstek metalu zwiększa energię dostarczaną elektronom z fal. Laser można porównać do łodzi, za którą powstają fale, natomiast elektrony poruszają się po nich. Później dochodzi do uwalniania elektronów we właściwym miejscu i w odpowiednim czasie. W efekcie do fali trafia znacznie więcej elektronów umieszczonych tam w sposób planowy.
Czytaj też: Laser milion razy potężniejszy od dotychczasowych. Wystarczyła jedna zmiana
Laser użyty w prowadzonych badaniach jest naprawdę potężny. Pojedynczy jego impuls o mocy petawata trwa tylko 150 femtosekund, co stanowi mniej niż jedną miliardową długości wyładowania atmosferycznego. Mgnienie oka to przy tym wieczność. Naukowcy mają natomiast bardzo ambitne plany i zamierzają dążyć do dalszej miniaturyzacji. Ich zdaniem możliwe będzie zaprojektowanie akceleratora cząstek mieszczącego się na blacie. Laser znajdujący się na jego pokładzie będzie natomiast emitował cząstki z częstotliwością tysięcy razy na sekundę.
